Вынужденное излучение - генерация нового фотона под действием внешнего электромагнитного поля. В процессе такого излучения вовлечены два фотона: первичный фотон, вызывающий испускание излучения возбужденным атомом, и вторичный фотон, испущенный атомом. Что интересно, полученный фотон имеет точно такую же частоту (закон сохранения энергии), направление распространения и поляризацию. Но кроме этого у фотона нет других характеристик, то есть это фотон «близнец». Сколько же таких фотонов может получится, рассуждая о их появлении? В подготовленной среде - бесконечно. Такой поток называют - фотоновая лавина. Это излучение под действием фотонов позволяет получить усиление света.
“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” - Усиление света с помощью индуцированного (вынужденного) испускания излучения. Фраза раскрывает принцип действия лазеров, а заглавные буквы каждого слово и составляют название устройства.
Первоначально это явление предсказал Альберт Эйнштейн в 1916 году, положив начало в истории создания лазеров. В практике эта идея в первый раз была использована для генерирования микроволнового излучения, на длине волны немного больше 1 см, где рабочим атомом служили атомы аммиака. Тогда, такие приспособления будут называться мазеры - «Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation”. Но мазеры и лазеры работают по одному и тому же принципу - вынужденному излучению.
В 1960 году 16 мая Теодором Майманом был изготовлен первый лазер. Физик пришел к выводу, что лучшим вариантом рабочего тела, то есть активной средой, станет кристалл рубина (сантиметром в диаметре и около двух в длину). Он же и предложил принцип накачки рабочего тела. Инициатива в создании лазера исходила исключительно от Маймана. Вопреки всем отрицаниям специалистов, что рубин не подходит в качестве активной среды, физик доказал обратное, изучив когерентные свойства кристалла. Несмотря на 9 лет колоссальных усилий, безденежья и насмешек коллег, ученый вошел в историю, как физик, которому впервые в мире удалось получить лазерный эффект в твердом теле. Первый в мире лазер был длиной в 12 сантиметров, весил 300 грамм и выглядел игрушечным.
Примерно через год - 2 июня 1961 года первый лазер был запущен в СССР. А в 1963 году советскими учеными удалось осуществить первую в мире передачу телевизионного сигнала с использованием излучения гелия- неонового лазера через атмосферу.
Изобретение ХХ века, кардинально изменившее человеческий мир, используется во многих науках и технике, начиная с сигналов к космическим спутникам, заканчивая бытовым оборудованием. Все это формирует основу для оптимистического взгляда на будущее, где лазеры будут продолжать преобразовывать наш мир, предоставляя новые возможности и решения для решения сложных задач.