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激光簡(jiǎn)史和我國(guó)的激光技術(shù)
2021-01-11
自愛因斯坦1917年提出受激輻射概念后，足足經(jīng)過(guò)了40年，直到1958年，美國(guó)兩位微波領(lǐng)域的科學(xué)家湯斯（C.H.Townes）和肖洛（A.I.Schawlaw)才打破了沉寂的局面，發(fā)表了著名論文《紅外與光學(xué)激射器》，指出了受激輻射為主的發(fā)光的可能性，以及必要條件事實(shí)現(xiàn)“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”。他們的論文史在光學(xué)領(lǐng)域工作的科學(xué)家馬上興奮起來(lái)，紛紛提出各種實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)方案，從此開辟了嶄新的激光研究領(lǐng)域。
同年蘇聯(lián)科學(xué)家巴索夫和普羅霍羅夫發(fā)表了《實(shí)現(xiàn)三能級(jí)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)和半導(dǎo)體激光器建議》論文，1959年9月湯斯又提出了制造紅寶石激光器的建議……1960年5月15日加州休斯實(shí)驗(yàn)室的梅曼（T.H.Maiman）制成了世界上第一臺(tái)紅寶石激光器，獲得了波長(zhǎng)為694.3nm的激光。梅曼是利用紅寶石進(jìn)體做發(fā)光材料，用發(fā)光密度很高的脈沖氙燈做激發(fā)光源（如圖所示），實(shí)際他的研究早在1957年就開始了，多年的努力終于活動(dòng)了歷史上第一束激光。1964年，湯斯、巴索夫和普羅霍夫由于對(duì)激光研究的貢獻(xiàn)分享了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
中國(guó)第一臺(tái)紅寶石激光器于1961年8月在中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械研究所研制成功。這臺(tái)激光器在結(jié)構(gòu)上比梅曼所設(shè)計(jì)的有了新的改進(jìn)，尤其是在當(dāng)時(shí)我國(guó)工業(yè)水平比美國(guó)低得多，研制條件十分困難，全靠研究人員自己設(shè)計(jì)、動(dòng)手制造。在這以后，我國(guó)的激光技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，并在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。1987年6月，1012W的大功率脈沖激光系統(tǒng)——神光裝置，在中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所研制成功，多年來(lái)為我國(guó)的激光聚變研究作出了很好的貢獻(xiàn)。
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