История лазера. Научное издание

Другим существенным элементом является резонатор, который необходим для работы генератора Рё РІ микроволновой области, Рё РІ области существенно более коротких длинах волн. Микроволновые резонаторы имеют размеры, сравнимые СЃ длиной волны, С‚.Рµ. РїРѕСЂСЏРґРєР° сантиметра. РЎ помощью существующей технологии изготовления таких резонаторов РЅРµ представляет труда. Р’ случае света, длина волны РїРѕСЂСЏРґРєР° 1 РјРєРј или даже меньше. Поэтому изготовление резонатора таких размеров представлялось невозможным. Без резонатора невозможно получить существенное взаимодействие между частицами Рё излучением, вынужденное излучение слабо, Рё теряются принципиальные особенности устройства. Однако были рассмотрены альтернативные методы, способствующие эффективному взаимодействию между возбужденными частицами Рё излучением. Рто была система, состоящая РёР· РґРІСѓС… полупрозрачных плоских зеркал, параллельных РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіСѓ. Такая система уже использовалась РІ спектроскопии для измерений длин волн СЃ высокой точностью. Как РјС‹ СѓРІРёРґРёРј далее, эта система является настоящим резонатором, хотя РґСЂСѓРіРѕР№ РІРёРґ ее использовался для микроволновой области частот^[6]. РћРЅР° была придумана РІ 1899 Рі. РґРІСѓРјСЏ французскими учеными РЎ. Фабри (18671945) Рё Рђ. Перо (1863-1925). Сегодня эту систему РґРІСѓС… зеркал называют интерферометром ФабриПеро, или просто Фабри-Перо. Если излучение распространяется взад Рё вперед между зеркалами, то РёР·-Р·Р° интерференции внутри резонатора имеются лишь определенные длины волн. РџСЂРё пропускании излучения через такую систему зеркал получается система концентрических колец, радиусы которых зависят РѕС‚ длины волны. Ртот интерферометр СЃРѕ времен Фабри Рё Перо используется для прецизионного исследования спектров (например, тонкой Рё сверхтонкой структуры).

С другой стороны, если внутри резонатора ФабриПеро поместить инвертированную среду, то на этих резонансных частотах получается увеличенное взаимодействие между излучением и возбужденными атомами. В результате испускается излучение на определенных оптических длинах волн. Хотя размеры этого резонатора теперь много большие, чем длина волны, в нем происходит хорошая селекция возможных типов колебаний (мод), так как только излучение, которое распространяется взад и вперед между зеркалами, может генерироваться. Другое излучение, распространяющее даже под малым углом к поверхности зеркал, покидает резонатор после нескольких отражений.

Предложение Фабриканта

Как мы уже видели, первым среди претендентов на идею создать лазер, был Валентин Александрович Фабрикант (19071991), который сделал свое предложение в Советском Союзе в 1940-х гг.