激光科学

雷射科学(英语:Laser science),一译激光科学,又称雷射物理学(laser physics),是光学的分支,以研究雷射的理论与实作方式为主。

雷射模组 (405-445nm, 520-532nm, 635-660nm)
美国空军进行的雷射实验

雷射科学包括量子电子学雷射产生英语Laser construction光谐振腔设计、主动激光介质英语active laser medium中产生居量反转的方式、以及在雷射中光场的时空演化等。雷射科学也和雷射光束传播的物理学有关,特别是高斯光束的物理学、雷射应用等,有时也会用到非线性光学量子光学中的概念。

历史

雷射科学开始的时间要早于雷射的发明。著名物理学家爱因斯坦在1917年发表的论文,为雷射迈射奠定了理论基础,该论文是他利用以电磁辐射吸收自发发射受激发射的机率系数(爱因斯坦系数)为基础的公式,重新推导普朗克辐射定律[1]鲁道夫·拉登堡英语Rudolf Ladenburg在1928年发表的研究结果,确认了爱因斯坦的理论[2]。1939年In 1939, Valentin A. Fabrikant预测可以用受激发射来放大“短波”[3]。1947年时,威利斯·兰姆罗伯特·拉塞福英语Robert Retherford氢原子光谱中发现了显著的受激发射,也影响了第一个受激发射的示范[2]。1950年阿尔弗雷德·卡斯特勒(1966年诺贝尔物理奖的得主)提出了光泵激昇英语optical pumping的方式,两年后由卡斯特勒、尚·布鲁塞尔英语Jean Brossel、及温特用实验来证实上述的想法[4]

描述微波雷射(迈射)运作原理的理论最早是由巴索夫普罗霍罗夫在1952年5月的All-Union Conference on Radio Spectroscopy中提出。第一个迈射是由查尔斯·汤斯詹姆斯·戈登英语James_P._Gordon赫伯特·蔡格尔德语Herbert Zeiger架设。汤斯和巴索夫和普罗霍罗夫因在受激发射的研究,同获了1964年的诺贝尔物理学奖[5]阿瑟·阿什金热拉尔·穆鲁,和唐娜·斯特里克兰于2018年因激光物理领域的突破性发明而获得诺贝尔物理学奖[6]

1958年,美国科学家查尔斯·汤斯阿瑟·肖洛首次提出雷射现象。第一个可用的雷射(脉冲型红宝石雷射)是由西奥多·梅曼在1960年5月16日于HRL实验室英语HRL Laboratories实现[7]

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参考资料

  1. ^ Einstein, Albert. Zur Quantentheorie der Strahlung [On the Quantum Theory of Radiation]. 1917 (德语). 
  2. ^ 2.0 2.1 Steen, W. M. "Laser Materials Processing", 2nd Ed. 1998.
  3. ^ Batani, Dimitri. Il rischio da laser: cosa è e come affrontarlo; analisi di un problema non così lontano da noi [The risk from laser: what it is and what it is like facing it; analysis of a problem which is thus not far away from us.]. Programma Corso di Formazione Obbligatorio Anno 2004. 2004 [2007-07-01]. (原始内容 (Powerpoint)存档于2007-06-14) (意大利语). 
  4. ^ The Nobel Prize in Physics 1966. Presentation Speech by Professor Ivar Waller. [2010-10-17]. (原始内容存档于2018-07-09). 
  5. ^ The Nobel Prize in Physics 1964. Nobel Foundation. [2008-10-09]. (原始内容存档于2008-09-17). 
  6. ^ The Nobel Prize in Physics 2018. Nobel Foundation. [2 October 2018]. (原始内容存档于2018-10-02). 
  7. ^ Charles Hard Townes. The first laser. University of Chicago. [2010-10-17]. (原始内容存档于2004-04-04). 

外部链接