Пятьдесят лет назад в следующее воскресенье 32-летний инженер по имени Теодор Мейман включил гаджет в исследовательской лаборатории Хьюза в Калифорнии и наблюдал, как световые импульсы исходят от кристалла розового рубина.
Это была эврика компьютерных фанатов: момент рождения лазера. И мир изменится навсегда. Но не сейчас.
Когда было объявлено о великом изобретении Меймана, ответом было по существу: «А?» пока люди пытались понять, что это было и что из этого можно было использовать.
Вскоре за этим последовало "Иэк!" когда в прессе появились страшные заголовки.
«Человек из Лос-Анджелеса открывает научно-фантастический Луч смерти», - сказал один из них, отражая дух времени 1960 года, когда холодная война смешалась с фильмами категории B об инопланетянах.
С тех пор лазер произвел революцию в жизни. Он передает, отправляет и хранит данные большими партиями со скоростью света, измеряет материал и разрезает его с точностью до миллиметра.
Его можно найти в таких повседневных вещах, как сканеры штрих-кода в супермаркетах - первым отсканированным объектом был пакет жевательной резинки Wrigley в 1974 году - так же, как его можно найти в высокотехнологичных самонаводящихся бомбах, снайперских прицелах, адаптивных устройствах. оптика в астрономических телескопах и исследования в области ядерного синтеза - высшей точки чистой энергии.
Лазеры управляют вашим CD- и DVD-плеером. Делают голограммы и световые шоу. Наверное, разметили, вырезали и сварили раму вашего автомобиля. Они разгладят ваши морщинки, избавят от рака, исправят близорукость.
И если вы читаете эту историю в Интернете, подумайте о лазерах, которые доставили ее вам - более миллиона лазеров питают Интернет, передавая терабайты данных по оптоволокну .
«История лазера невероятна», - сказал в интервью Тим Холт, глава Института фотоники Университета Стратклайда, Шотландия.
«Наряду с интегральной схемой, лазер был самой революционной технологией за последние 50 лет».
Концептуальный путь, ведущий к стандартной лазерной указке, начинается с мозга Альберта Эйнштейна .
В 1917 году Эйнштейн выдвинул теорию вынужденного излучения, в которой фотон или легкая частица заставляет возбужденный атом испускать идентичный фотон.
В 1953 году американский физик Чарльз Таунс испытал это явление с помощью «мазера» - усиления микроволн за счет вынужденного излучения излучения, в котором микроволны использовались в качестве возбудителя атомов.
Таунс и его коллега Артур Шавлов тогда пришли к идее использовать видимый свет, а не микроволновую печь, хотя именно Майман воплотил эту идею в жизнь. Слово «свет» заменило в аббревиатуре «микроволновая печь», и слово «лазер» вошло в словарный запас.
Первый лазерный луч был светом, усиленным твердым рубиновым стержнем, но через несколько месяцев за ним последовал гелий-неоновый лазер, разработанный конкурирующей лабораторией Bell Laboratories также в 1960 году.
В 1962 году был сделан первый большой практический прорыв - лазер, сделанный на диоде из арсенида галлия, принцип работы которого лежит в основе современных небольших коммерческих лазерных устройств.
Более 10 Нобелевских премий были присуждены за лазерные исследования, как в концептуальной работе, так и в практических аспектах использования лазерных импульсов для хранения и перемещения данных.
Сегодня вершиной исследований являются «фемтосекундные» лазеры, в которых сверхбыстрые лазеры изменяют «спин» электронов в отдельных атомах, чтобы обеспечить более компактное и плотное хранилище на жестких дисках.
Прототип фемтосекундного лазера, испытанный французскими физиками в прошлом году, способен извлекать данные со всплеском всего в одну миллионную миллиардную долю секунды - производительность, которая теоретически может повысить производительность существующих жестких дисков до 100000 раз.
«Лазеры открыли нам невероятные возможности», - сказал Дэвид Ханна, профессор оптоэлектроники Саутгемптонского университета в Англии.
«Их возможности не будут полностью переварены или исчерпаны еще очень долго».
Лазер: временная шкала
Ниже приводится хронология появления лазера, который родился 50 лет назад, 16 мая:
- 1917: Эйнштейн предлагает теорию «вынужденного излучения», с помощью которой фотон или легкая частица побуждает атом испускать идентичный фотон.
- 1953: Американский физик Чарльз Таунс создает предшественника лазера, «мазера» для усиления микроволн с помощью вынужденного излучения излучения.
- 1957: Гордон Гулд, докторант Таунса, ввел термин «лазер», предполагая, что свет можно использовать для возбуждения атомов и создания когерентного светового луча. Позже подает патент; правовой спор длится почти три десятилетия.
- 1960: Первый лазер, созданный Теодором Мейманом из исследовательских лабораторий Хьюза в Калифорнии, вступает в строй.
- 1961: Впервые в хирургии использован лазер для уничтожения опухоли сетчатки.
- 1962 год: изобретение полупроводникового диодного лазера, который сегодня является основой малых коммерческих лазеров.
- 1969: Использование лазера в телеметрии делает заголовки. Луч, отраженный зеркалом, развернутым экипажем Аполлона-11, измеряет расстояние между Землей и Луной с точностью до нескольких метров (ярдов).
- 1971: Лазеры входят в искусство, со световыми шоу и присуждением Нобелевской премии Деннису Габору, британско-венгерскому государству, за голографию.
- 1974: Первый сканер штрих-кода в супермаркете.
- 1975: IBM представляет первый коммерческий лазерный принтер.
- 1978: Первый проигрыватель лазерных дисков, сделанный Philips, но высокая стоимость является препятствием на пути к успеху.
- 1982: Первый проигрыватель компакт-дисков. Первый выпущенный компакт-диск - "52nd Street" Билли Джоэла.
- 1983 год: президент Рональд Рейган произносит речь о «Звездных войнах», обрисовывая видение космического лазерного оружия.
- 1988: Северная Америка и Европа связаны первым оптоволоконным кабелем, в котором для передачи данных используются лазерные импульсы.
- 1990-е годы: лазеры используются в производственных процессах, включая интегральные схемы и автомобилестроение.
- 1991: Первая лазерная операция по коррекции близорукости. В войне в Персидском заливе впервые были применены боеприпасы с лазерным наведением.
- 1996: Toshiba продает первый универсальный цифровой проигрыватель дисков (DVD).
- 2008: французские нейрохирурги используют волоконно-оптический лазер и хирургию замочной скважины для уничтожения рака мозга.
- 2010: Управление национальной ядерной безопасности США заявляет, что поиски ядерного синтеза устраняют ключевое препятствие с использованием 192 лазерных лучей для сжатия крошечных топливных шариков, сделанных из дейтерия и трития.
