世界最早的鐳射器 科學家梅曼於1960年製成

世界最早的鐳射器是什麼樣的？鐳射器——能發射鐳射的裝置。1954年製成了第一臺微波量子放大器，獲得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.湯斯把微波量子放大器原理推廣應用到光頻範圍，1960年T.H.梅曼等人制成了第一臺紅寶石鐳射器。1961年A.賈文等人制成了氦氖鐳射器。下面就跟本站一起具體看看世界最早的鐳射器等相關內容。

梅曼和他的第一臺紅寶石鐳射器

鐳射器的種類很多，但其製造原理基本相同。大多由激勵系統、鐳射物質和光學諧振腔三部分組成。激勵系統就是產生光能、電能或化學能的裝置。目前使用的激勵手段，主要有光照、通電或化學反應等。

鐳射物質是能夠產生鐳射的物質，如紅寶石、鈹玻璃、氖氣、半導體、有機染料等。光學諧振腔的作用是用來加強輸出鐳射的亮度，調節和選定鐳射的波長和方向等。目前鐳射器按鐳射物質的物理狀態分，主要有固體鐳射器、半導體鐳射器、氣體鐳射器和液體鐳射器4種。

世界上第一臺鐳射器，是由美國休斯飛機公司的科學家梅曼於1960年製成的，它是一種固體鐳射器。它的激勵系統是一支能突然爆發出強光的螺旋形閃光管，鐳射物質是插在螺旋管中間的一紅寶石棒。紅寶石經閃光管發出的光照射後，發出鐳射，通過光學諧振腔的加強和調節後，便射出一束強有力的鐳射。

鐳射器的專利之爭

鐳射器最早是科學家GordonGould在1958年搭建出來，但是直到1959年才發表相關論文，但在其申請專利的過程中卻被拒絕了，因為他的導師就是maser（微波諧振腔）技術的發明者CharlesTownes（發明了產生微波microwave輸出技術）。由於受到導師的影響專利一直沒有被批覆。直到1977年鐳射器的專利才在美國批准。長期的專利之戰，反而對Gould更為有利，因為他獲得專利的時候，鐳射器已經大規模應用，受專利保護期的限制問題，如果專利一申請就批覆下來，因為應用不廣泛，反倒賺不到太多錢了。

鐳射器的種類和用途

鐳射器發出的光質量純淨、光譜穩定可以在很多方面被應用。紅寶石鐳射：最初的鐳射器是紅寶石被明亮的閃光燈泡所激勵，所產生的鐳射是“脈衝鐳射”，而非連續穩定的光束。這種鐳射器產生的光束質量和我們現在使用的鐳射二極體產生的鐳射有本質的區別。這種僅僅持續幾納秒的強光發射非常適合捕捉容易移動的物體，例如拍攝全息的人物肖像畫，第一副鐳射肖像在1967年誕生。紅寶石鐳射器需要昂貴的紅寶石而且只能產生短暫的脈衝光。

氦氖鐳射器：1960年科學家AliJavan、netJr.和DonaldHerriot設計了氦氖鐳射器。這是第一臺氣體鐳射器，這種鐳射器是全息攝影師常用的裝備。兩個優點：1、產生連續鐳射輸出；2、不需要閃光燈泡進行光激勵，而用電激勵氣體。

鐳射二極體：鐳射二極體是當前最為常用的鐳射器之一，在二極體的PN接面兩側電子與空穴的自發複合而發光的現象稱為自發輻射。當自發輻射所產生的光子通過半導體時，一旦經過已發射的電子—空穴對附近，就能激勵二者複合，產生新光子，這種光子誘使已激發的載流子複合而發出新光子現象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大，則會形成和熱平衡狀態相反的載流子分佈，即粒子數反轉。當有源層內的載流子在大量反轉情況下，少量自發輻射產生的光子由於諧振腔兩端面往復反射而產生感應輻射，造成選頻諧振正反饋，或者說對某一頻率具有增益。當增益大於吸收損耗時，就可從PN結髮出具有良好譜線的相干光——鐳射。鐳射二極體的發明讓鐳射應用可以迅速普及，各類資訊掃描、光纖通訊、鐳射測距、鐳射雷達、鐳射唱片、鐳射指示器、超市的收款等等，各類應用正在不斷被開發和普及。