ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Историческая справка из "Физика лазеров " Одним из выдающихся открытий нашего столетия является создание принципиально нового метода усиления и генерации электромагнитного излучения на основе индуцированных переходов квантовой системы. Это направление в физике называется квантовой электроникой. В нее, в частности, входят исследования квантовых генераторов (мазеров и лазеров), усилителей и их применения. Как и любое открытие, создание квантовых генераторов было подготовлено всем предыдущим развитием физики. Основы нового направления были заложены при разработке квантовой теории излучения, спектроскопии, оптики и радиотехники. [c.5] Впервые представление о вынужденном излучении было выдвинуто Эйнштейном в 1916 г. при выводе формулы Планка с учетом постулатов Бора. При этом постулировалось, что интенсивность индуцированного излучения пропорциональна плотности излучения, падающего на квантовую систему, а характеристики вынужденного излучения квантовой системы (частота, поляризация, направление распространения) тождественны характеристикам вынуждающего излучения. [c.5] Вынужденное излучение не является прерогативой квантовых систем. Оно характерно и для классических систем. Например, Планк, рассматривая жесткие ротаторы — нелинейные осцилляторы, установил, что у них индуцированное излучение пропорционально интенсивности падающей волны. В случае линейного осциллятора (все уровни эквидистантны) поглощение всегда превалирует над индуцированным испусканием. [c.5] Принципиальной отличительной характеристикой квантовых генераторов является когерентность излучения (в элементарном акте излучения). Слово когерентность (соНаегепИо) в переводе с латинского означает сцепление, связь. Ввел это понятие Т. Юнг в 1801 г., подразумевая связь между двумя лучами, полученными от одного источника спонтанного излучения. Однако под когерентностью индуцированного излучения следует понимать полную его корреляцию с вынуждающим (затравочным) излучением. [c.5] Впервые экспериментально индуцированное излучение наблюдали Парселл и Паунд в 1950 г. при неадиабатном обращении магнитного поля, в которое был помещен кристалл Зеемановские уровни ядер Ы при обращении поля Но образовывали инверсную среду и в радиодиапазоне на частоте 10 МГц наблюдалась генерация. [c.6] С 1949 г. в Физическом институте АН СССР под руководством академиков АН СССР А. М. Прохорова и Н. Г. Басова развернуты работы по изучению радиоспектроскопическими методами тонкой и сверхтонкой структуры молекулярных спектров. В результате совершенствования методик исследования Н. Г. Басов и А. М. Прохоров в 1952 г. создали аммиачный мазер. [c.6] В 1954 г. Гордон, Цайгер и Таунс опубликовали сообщение о действующем молекулярном генераторе на Теория этого явления впервые была разработана Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым. [c.7] Создание лазеров отстало от мазеров на 5—6 лет. Таукс объяснял это огромным увлечением мазерами, а А. М. Прохоров — отсутствием предложений о конструкции резонатора в оптическом диапазоне и отсутствием систем и методов получения инверсии. [c.7] В 1961 г. Хелвертс впервые предложил метод модуляции добротности, который позволил значительно поднять мощность излучения благодаря сокращению длительности импульса до 10 ... 10 с. [c.7] Многогранные исследования по изучению режима работы лазера с модуляцией добротности были выполнены под руководством акад. АН УССР М. П. Лисицы. [c.8] Работы украинских физиков по разработке физических основ управления частотой вынужденного излучения и созданию перестраиваемых лазеров были отмечены Государственной премией УССР в области науки и техники за 1974 г. [c.8] Перспективы развития квантовой электроники обусловили лавинообразное нарастание информации по изучению и реализации свойств квантовых генераторов только в 19vS6 г. было опубликовано более 2000 статей о квантовых генераторах оптического диапазона, а в течение десятилетия (1960. 1969) в этой области были проведены обширные теоретические и экспериментальные исследования. [c.9] В настоящее время квантовая электроника — одно из важнейших направлений научно-технического прогресса. Она продолжает бурно развиваться, привлекая к себе внимание физиков, химиков, биофизиков, инженеров самых различных специальностей. [c.9] насколько обширное применение находят лазеры в технике, красноречиво свидетельствуют следующт е данные. По сведениям зарубежной печати, в разработках, производстве и применении всех типов лазеров в США в 1965 г. принимали участие 367 фирм, в 1966 г.— 721, в 1967 г. — 800, в настоящее время — около 1000 фирм. Сюда не включены сведения о количестве центров и научных лабораторий, работающих по заказу министерства обороны США. [c.9] Вернуться к основной статье