ання інверсної заселеності в оптичному діапазоні .
Згадані А. М. Прохоровим шість років дійсно були заповнені тими дослідженнями, які дозволили, в кінцевому рахунку, перейти від мазера до лазеру. У 1955 р Н. Г. Басов і А. М. Прохоров обгрунтували застосування методу оптичного накачування для створення інверсної заселеності рівнів. У 1957 р Н. Г. Басов висунув ідею використання напівпровідників для створення квантових генераторів; при цьому він запропонував використовувати як резонатора спеціально оброблені поверхні самого зразка. У тому ж 1957 В. А. Фабрикант і Ф. А. Бутаева спостерігали ефект оптичного квантового посилення в дослідах з електричним розрядом в суміші парів ртуті і невеликих кількостях водню і гелію. У 1958 р А. М. Прохоров і незалежно від нього американський фізик Ч. Таунс теоретично обгрунтували можливість застосування явища вимушеного випускання в оптичному діапазоні; вони (а також американець Р. Дікке) висунули ідею застосування в оптичному діапазоні НЕ об'ємних (як в НВЧ діапазоні), а відкритих резонаторів. Зауважимо, що конструктивно відкритий резонатор відрізняється від об'ємного тим, що прибрані бічні провідні стінки (збережені торцеві відбивачі, що фіксують в просторі вісь резонатора) і лінійні розміри резонатора обрані великими порівняно з довжиною хвилі випромінювання.
У 1959 р вийшла в світ робота Н. Г. Басова, Б. М. Вула і Ю. М. Попова з теоретичним обгрунтуванням ідеї напівпровідникових квантових генераторів і аналізом умов їх створення. Нарешті, в 1960 р з'явилася обґрунтовуючих стаття Н. Г. Басова, О. Н. Крохина, Ю. М. Попова, в якій були всебічно розглянуті принципи створення і теорія квантових генераторів і підсилювачів в інфрачервоному та видимому діапазонах. В кінці статті автори писали: Відсутність принципових обмежень дозволяє сподіватися на те, що найближчим часом будуть створені генератори і підсилювачі в інфрачервоному та оптичному діапазонах хвиль .
Таким чином, інтенсивні теоретичні та експериментальні дослідження в СРСР і США впритул підвели вчених в самому кінці 50-х років до створення лазера. Успіх випав на долю американського фізика Т. Меймана. У 1960 р в двох наукових журналах з'явилося його повідомлення про те, що йому вдалося отримати на рубіні генерацію випромінювання в оптичному діапазоні. Так світ дізнався про народження першої оптичного мазера - Лазера на рубіні. Перший зразок лазера виглядав досить скромно: маленький рубіновий кубик (1x1x1 см), дві протилежні грані якого, мали срібне покриття (ці грані грали роль дзеркала резонатора), періодично опромінювалися зеленим світлом від лампи-спалаху високої потужності, яка змією охоплювала рубіновий кубик. Генерируемое випромінювання у вигляді червоних світлових імпульсів испускавшие через невеликий отвір в одній з посріблених граней кубика.
У тому ж 1960 американськими фізиками А. ДЖАВАННА, В. Беннет, Е. Ерріоту вдалося отримати генерацію оптичного випромінювання в електричному розряді в суміші гелію і неону. Так народилася перша газовий лазер, поява якого була фактично підготовлено експериментальними дослідженнями В. А. Фабриканта і Ф. А. Бутаева, виконаними в 1957
Починаючи з 1961 р, лазери різних типів (твердотільні і газові) займають міцне місце в оптичних лабораторіях. Освоюються нові активні середовища, розробляється і вдосконалюється технологія виготовлення лазерів. У 1962-1963 рр. в СРСР і США одночасно створюються перші напівпровідникові лазери.
Так починається новий, лазерний період оптики. З початку свого виникнення лазерна техніка розвивається винятково швидкими темпами. З'являються нові типи лазерів і одночасно вдосконалюються старі. Це послужило причиною глибокого проникнення лазерів в багато галузей народного господарства.
Принцип роботи лазера
Рис.1 Схема роботи лазера
Принципова схема лазера вкрай проста (рис. 1): активний елемент, поміщений між двома взаємно паралельними дзеркалами. Дзеркала утворюють так званий оптичний резонатор; одне з дзеркал роблять злегка прозорим, крізь це дзеркало з резонатора виходить лазерний промінь. Щоб почалася генерацію лазерного випромінювання, необхідно накачати активний елемент енергією від деякого джерела (його називають пристроєм накачування).
Дійсно, основний фізичний процес, що визначає дію лазера, - це вимушене випускання випромінювання. Воно відбувається при взаємодії фотона з порушеною атомом приточном збігу енергії фотона з енергією збудження атома (або молекули).
У результаті цієї взаємодії збуджений атом переходить в збудженому стані, а надлишок енергії випромінюється у вигляді нового фотона з точно такою ж енергією, напрямком розповсюдження та поляризацією, як і у первинного фотона. Таким чином, наслідком дано...
