自爱因斯坦提出受激辐射到第一台激光器的诞生

2014-08-19 00:05

激光的发明实现了人类对科学技术的梦想。激光提供了极强极细极平行和极纯的单色光束，可将坚硬抗热的物质汽化。如可在金钻石上穿一小孔，作为金属拉丝模；它又可穿过眼睛瞳孔熔焊将脱落的视网膜，可用于微外科手术。激光学是20世纪60年代发展起来的一门新兴学科，是继原子能、计算机和半导体技术之后的重大科技成果之一。

　　自诞生第一台激光器以后近40年里，激光技术已经渗透到生物、化学、物理、医学领域，形成激光物理学、激光化学、激光生物学和激光医学等许多新的边缘学科。

　　激光器的产生和发展

　　1916年爱因斯坦提出的“自发和受激辐射”理论是现代激光系统的物理学基础。但是，在此之后的40多年里，一直没有人在实验室证实受激辐射的存在。

　　20世纪50年代由于无线电技术的迅速发展，Schawlow和Townes依据爱因斯但的理论，将电磁波的研究范围从短波扩大到微波波段，研究成功了当时被称为MASER的一种仪器，即微波激射器，又称微波量子放大器，这种设备可使微波束更趋于集中。

　　1958年，他们又将微波激射器原理从微波扩大到了光谱波段，提出了激光器理论。此时，TheodoreMaiman也正在进行这方面的研究。

　　1960年，他成功地应用人工合成的淡红色宝石晶体制造出世界上第一台激光器，为输出波长694.3nm，脉能400mJ的相干光，被称做激光。为了表明其威力，Maiman用毫米波的脉冲激光在一打剃须刀片上成功地进行了一次钻孔实验。之后的4年里，激光器家族又相继出现了许多种类型。

　　1961年，Java等研制成功了波长1150nm、近红外线的氦氖（He－Ne）激光器；同年，Johnson发明了掺铷钇铝石榴石（Nd：YAG）激光器。

　　1962年，Bennett研制成功了波长为488nm的氩（Argon）激光器。

　　1964年，Pate等又发明了二氧化碳（CO2）激光器。随后，多种固体、气体和半导体激光器相继问世，标志着一门新兴学科——激光技术的形成。

　　目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等）、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。