Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

Квантовый характер происходящих в приборе процессов отразился и в другом его названия — квантовый генератор оптического излучения (ОКГ — оптический квантовый генератор).

Впервые идея создания лазеров была выдвинута советским ученым В. А. Фабрикантом в 1940 г., однако в то время реализовать ее не удалось. В начале 50-х гг. нашего столетия советские ученые — академики Н. Г. Басов и А. М. Прохоров и независимо от них американский физик Ч. Таунс предложили такие методы воздействия на вещества (газы, кристаллы и др.), которые позволяют получить достаточно сильное излучение и создать устройства, использующие это излучение. Этим ученым за работы, приведшие к созданию лазеров, была присуждена Нобелевская премия.

Как же устроен и работает лазер? Главный элемент его конструкции — а к т и в н о е, или рабочее,  тел о (см. рис.). В первых лазерах его роль выполнял рубиновый стержень диаметром около 5 мм и длиной около 5 см. Кристалл рубина освещается импульсной газоразрядной лампой, дающей короткие вспышки света. Сине-зеленый свет лампы поглощается кристаллом рубина и преобразуется в уникальное по своим свойствам красное лазерное излучение. И в следующее мгновение за вспышкой лампы из рубинового стержня вырывается мощный лазерный луч. Чем же замечателен этот луч? Прежде всего лучи лазера монохром а т и ч н ы, или одноцветны, поскольку все кванты лазерного света имеют абсолютно одну и ту же частоту колебаний (или длину волны), и поэтому его можно фокусировать в очень маленькую точку с большой удельной мощностью (удельная мощность — отношение мощности к площади). Известно, что белый свет, например солнечный, на самом деле состоит из лучей различного цвета — от красного до фиолетового, или, говоря строже, из электромагнитных колебаний с разной длиной волны. В силу этого солнечный свет трудно сфокусировать в точку размерами, скажем, 10—20 мкм — лучи синего света будут собираться в фокус дальше от линзы, чем красные, и фокусное пятно размывается.

Известно также, что лучше всего фокусируются строго параллельные лучи света (т. е. лучи, имеющие малую расходимость светового потока). Но, как правило, такие лучи несут очень мало энергии. И лишь лучи лазера и достаточно параллельны и обладают большой мощностью, а следовательно, и большой яркостью.

И наконец, лучи лазера сильные, мощные, самые яркие еще и потому, что световые колебания в них когерентны, т. е. находятся строго в одинаковой фазе.