История лазера. Научное издание

Таунс РІ СЃРІРѕРёС… исследованиях собирался построить аммиачный мазер РЅР° длине волны около 0,5 РјРј, Р° затем обратился Рє РјРЅРѕРіРѕ большей длине волны 1,25 СЃРј, ради упрощения конструкции. Р’СЃРµ РґСЂСѓРіРёРµ мазеры, построенные после этого, работали РІ сантиметровом диапазонах. РќРµ было генератора, основанного РЅР° вынужденном излучении, СЃРїРѕСЃРѕР±РЅРѕРіРѕ испускать излучение РІ миллиметровом Рё субмиллиметровом диапазоне. Хотя РґСЂСѓРіРёРµ типы традиционных генераторов, таких, как клистроны, магнетроны Рё лампы бегущей волны, улучшались Рё позволяли дойти РґРѕ чуть более, чем 1 РјРј, эта длина волны была самая короткая для этих устройств, Р° РёС… мощности были очень РЅРёР·РєРё. Фактически РЅРµ было реальных запросов РЅР° когерентные излучатели РІ миллиметровом Рё инфракрасном диапазон. РћРґРЅРѕ РёР· важных применений ночное видение использовало инфракрасные лучи, испускаемые самими нагретыми предметами, Рё требовало лишь хороший приемник, РЅРѕ РЅРµ нуждалось, РІ каком Р±С‹ то РЅРё было излучателе. Для РґСЂСѓРіРѕРіРѕ важного применения, спектроскопии, обычные инфракрасные лампы уже обладали достаточной мощностью. Поэтому РЅРµ было никакого смысла разрабатывать новые источники. Однако, исследователи любопытны Рё любят расширять границы знания. Так что, даже без какой-либо поспешности, как только был запущен мазер, стали думать, Р° нельзя ли принцип его действия использовать для создания генератора света, который стали называть оптическим мазером. Ртой задачей занялись независимо РІ РЎРЁРђ Рё РІ бывшем Советском РЎРѕСЋР·Рµ.

Чтобы сделать оптическое устройство этого типа, следует рассмотреть другие энергетические уровни по сравнению с микроволновым мазером. Микроволновые частоты настолько низкие, что зазор энергии между уровнями, нужный для генерации, можно найти во вращательно-колебательных состояниях молекул или в тонкой структуре атомов в магнитном поле, как мы уже об этом говорили. В оптическом случае испускаемые фотоны должны иметь энергию, по крайней мере, в сто раз большую, и поэтому требуются переходы между электронными уровнями атомов.