激光

激光：LASER，是英文词组Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation（受激辐射的光放大）的缩写。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激辐射”改称“激光”。激光被称为是20世纪的四项重大发明之一，激光及其应用的创造性贡献先后获诺贝尔物理学奖的科学家共有十余位。

激光历史

激光发明的理论基础可以追溯到1917年，著名物理学家爱因斯坦在研究光辐射与原子相互作用的时候，发现除了受激吸收和自发辐射跃迁过程外，还存在受激辐射跃迁。汤斯1954年在量子电子学研究中实现了氨分子的粒子数反转，研制了微波激射器和激光器；普罗霍洛夫和巴索夫1958年在量子电子学的基础研究中，根据微波激射器和激光器的工作原理成功研制了振荡器和放大器。

由于以上工作的铺垫，1960年5月，美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室研究员梅曼，设计和构建了一台小型的激光发生器。他将闪光灯线圈缠绕在指尖大小的红宝石棒上，从而产生一条相当集中的纤细红色光柱。当它射向某一点时，可使这一点达到比太阳还要高的温度，世界第一台红宝石固态激光器问世，标志了激光技术的诞生。从此以后，激光的时代开启，激光器件和技术获得了突飞猛进的发展，与人们的生活息息相关。

红宝石激光发明者—梅曼

第一台红宝石激光器结构图

1964年诺贝尔物理学奖

获奖者：

查尔斯·汤斯

尼·根·巴索夫

亚历山大·普罗霍罗夫

获奖原因：

“在量子电子学领域的基础研究成果，该成果导致了基于激微波－激光原理建造的振荡器和放大器”。“for fundamental work in the field of quantum electronics, which has led to the construction of oscillators and amplifiers based on the maser-laser principle".

 1997年诺贝尔物理学奖

获得者:

朱棣文

克劳德·科恩塔诺季

菲利普斯

成就: 

表彰他们在发展用激光冷却和陷俘原子的方法方面所作的贡献

2018年诺贝尔物理学奖用来表彰“在激光物理领域的突破性发明”。 这次物理奖的一半由美国物理学家Arthur Ashkin获得，以表彰他创造的光镊（optical tweezers）及其在生物系统中的应用；另一半由法国物理学家Gérard Mourou和加拿大物理学家Donna Strickland分享，以表彰他们发明的生成高强度、超短光脉冲的方法。

激光器的分类

激光的特性

三好一高：单色性好，方向性好，相干性好，亮度最高

1. 单色性：我们所熟知的太阳光和电灯光似乎是白色的，但当我们将其通过三棱镜时，我们可以清楚的看到七色光，普通光源发射的光子,在频率上是各不相同的,所以包含有各种颜色。激光发射的各个光子频率相同,因此激光是最好的单色光源。激光的颜色非常单纯，而且只向着一个方向发光，亮度极高。

2. 方向性：我们平时用的电灯手电筒等等，它们都是四面八方发光，然而激光它是大量原子由于受激辐射所产生的发光行为。激光在传播中始终像一条笔直的线。

3. 相关性：由于受激辐射的光子在相位上是一致的,再加之谐振腔的选模作用,使激光束横截面上各点间有固定的相位关系,所以激光的空间相干性很好（由自发辐射产生的普通光是非相干光）。

4. 亮度：一台普通的激光器的输出亮度，比太阳表面的亮度大10亿倍，是目前最亮的光源,强激光甚至可产生上亿度的高温。

应用

既然激光具有如此优异特性，使其在工业生产，医学，测绘及军事领域等都具有广泛的应用。

比如激光打标、光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光切割、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器等等。同时带动了多学科的发展，如量子光学，量子电子学，激光光谱学，非线性光学，集成光学，海洋光学等等。更多激光小知识期待与您分享。

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