Laser le plus puissant du monde distance

Pointeur Laser Puissant Classe 4 qui brûle à distance

Le laser est souvent associé au transistor et à l’ordinateur en tant qu’inventions marquantes du milieu du 20e siècle. Les trois technologies avaient des racines conceptuelles profondes et se sont développées et fleuries rapidement dans les années qui ont suivi la fin de la Seconde Guerre mondiale. Ils ont bénéficié d’investissements importants du gouvernement et des entreprises dans la recherche physique, d’une croissance rapide du nombre de physiciens et d’ingénieurs et d’un héritage d’idées et d’équipements des années de guerre. C’était une époque de progrès technologique et d’optimisme généralisés, tempérés par les craintes que les tensions de la guerre froide puissent conduire à une guerre nucléaire.

Bien que le potentiel des trois technologies semble évident aujourd’hui, il ne l’était pas aussi clairement au départ. Le transistor a d’abord été considéré comme un remplacement compact et solide des tubes à vide; les circuits intégrés ont été inventés plus d’une décennie plus tard. Les ordinateurs électroniques programmables étaient initialement considérés comme utiles uniquement pour la recherche scientifique. Pour sa part, le laser a été annoncé à sa naissance diversement comme un rayon de la mort de science-fiction1 ou un émetteur cohérent à plus haute fréquence pour les communications atmosphériques.

En couvrant l’évolution de la science et de la technologie laser, cet article se concentre sur deux séries de développements en interaction, de dispositifs laser et d’applications laser. pointeur laser Inévitablement, les deux processus ont interagi. Les développeurs d’applications ont testé les dispositifs laser existants et ont fait part de leurs commentaires aux développeurs laser sur les nouvelles fonctionnalités nécessaires pour rendre les applications pratiques. À mesure que les applications évoluaient, leurs exigences en matière de laser ont également évolué. Par exemple, les exigences des premiers systèmes de communication optique ont poussé le développement de lasers à diodes à semi-conducteurs. Les diodes à l’arséniure de gallium suffisaient pour des liaisons de plusieurs kilomètres entre les centraux téléphoniques, mais lorsque les fibres de verre se sont avérées mieux transmettre à des longueurs d’onde plus longues, des lasers à diodes InGaAsP ont été développés pour les fenêtres à 1310 et 1550 nm. En ce sens, la technologie laser a évolué en réponse à l’environnement économique, comme d’autres technologies.

Les lasers ont eu une histoire riche et complexe au cours d’un demi-siècle depuis que Theodore Maiman a franchi le seuil de l’ère du laser le 16 mai 1960, aux laboratoires de recherche Hughes. Ce court article ne peut pas couvrir cette histoire dans les détails qu’elle mérite. Il est impossible d’énumérer tous les développements significatifs des 50 dernières années, ou de créditer toutes les personnes qui ont apporté des contributions importantes au cours de cette période. Au lieu de cela, je me suis concentré sur les grandes tendances de la technologie, notant quelques jalons en cours de route et espérant ne pas en avoir trop négligé. laser vert La chronologie de l’annexe 0 répertorie les événements clés couverts dans cet article jusqu’en 2002, mais ne prétend pas être exhaustive.

Le premier élément conceptuel du laser était la proposition d’Albert Einstein en 1916 selon laquelle les photons pourraient stimuler l’émission de photons identiques à partir d’atomes excités.4 Rudolf Ladenburg a rapporté des preuves indirectes d’émission stimulée en 1928.5. et considéraient cela de peu d’importance pratique parce qu’ils s’attendaient à ce que les distributions de population de Boltzmann soient la norme, avec des états d’énergie plus élevés inévitablement moins peuplés que des niveaux inférieurs.

En 1940, le physicien russe Valentin A. Fabrikant a suggéré que l’émission stimulée dans une décharge de gaz pourrait amplifier la lumière dans des conditions appropriées.6 Cependant, il n’a pas proposé de résonateur et n’a pas donné suite à sa proposition pendant de nombreuses années. Après la Seconde Guerre mondiale, Willis Lamb, Jr. et R. C. Retherford ont réalisé que la résonance magnétique nucléaire pouvait produire des inversions de population7 et Edward M. Purcell et Robert V. Pound ont utilisé l’effet pour observer l’émission stimulée d’ondes radio de 50 kHz.

En 1951, Charles H. Townes a franchi l’étape conceptuelle suivante, suggérant que l’émission stimulée à des fréquences micro-ondes pourrait osciller dans une cavité résonante, produisant une sortie cohérente. En 1954, Townes et son étudiant James Gordon9 ont fait la démonstration du premier maser à micro-ondes, dirigeant des molécules d’ammoniac excitées dans une cavité résonante où elles oscillaient à 24 Ghz.

Une explosion du développement du maser à micro-ondes a suivi, mais certains physiciens ont commencé à penser à étendre le principe du maser à des fréquences plus élevées. Avec des ondes millimétriques, la bande térahertz et l’IR lointain en grande partie sous-développés, cela signifiait passer à trois ou quatre ordres de grandeur de fréquence dans la gamme optique.


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