История лазера. Научное издание

РљРѕРіРґР° первый мазер был запущен РІ РњРѕСЃРєРІРµ, посетители СЃРѕ всего Советского РЎРѕСЋР·Р° приходили посмотреть РЅР° него, Рё РіСЂСѓРїРїР° построила три мазера для исследования РёС… частотной стабильности. Также был построен мазер СЃ РґРІСѓРјСЏ встречными пучками, что позволило получить стабильность РЅР° СѓСЂРѕРІРЅРµ 10⁹. Рто было использовано для создания стандарта частоты, который СЃ некоторыми улучшениями использовался для долговременного измерения времени РІРѕ Всесоюзном научно-исследовательском институте физико-технических Рё радиотехнических измерений (Р’РќРРФТРР).

Трехуровневый мазер

Как мы увидим, мазер на молекулярном пучке, несмотря на его исключительные характеристики, не очень полезен для практических применений и, вероятно, если бы не разработки, которые мы опишем далее, изобретение Таунса, его сотрудников и других не вызвало бы большого внимания, за исключением научной области спектроскопии. Принципиальным недостатком аммиачного мазера, который ограничивает его применение, за исключением стандартов частоты, является то, что он испускает чрезвычайно узкую линию (на хорошо определенной частоте) и частоту этой линии нельзя изменять, т.е. настроить на другие частоты.

Простым СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј увеличить как полосу частот, которые РјРѕРіСѓС‚ усиливаться РІ устройстве, так Рё способность изменять центральную частоту РІ этой полосе (С‚.Рµ. производить настройку) является использование РґСЂСѓРіРѕРіРѕ материала. Рнтересным классом переходов представлялись переходы между магнитными СѓСЂРѕРІРЅСЏРјРё ферромагнитных Рё парамагнитных материалов. РњС‹ уже говорили, что энергетический уровень электрона РІ атоме расщепляется РЅР° РјРЅРѕРіРѕ подуровней, РєРѕРіРґР° атом помещается РІ магнитное поле (эффект Зеемана). Путем изменения напряженности внешнего магнитного поля, можно изменять интервал между РЅРёРјРё Рё, тем самым, осуществлять настройку. РџСЂРё использовании твердых тел вместо газов также может сильно увеличиться мощность, поскольку концентрация парамагнитных РёРѕРЅРѕРІ РІ твердом теле легко может быть РІ сотни тысяч раз большей, чем число молекул аммиака РІ пучке.