發明激光

⑴ 激光是誰發明的

激光（LASER）是受激而發射的光，是「光受激輻射放大」的簡稱，它的含義是通過輻射的受激發射而實現光的放大（Light
Amplification
by
Stimulated
Emission
of
Radiation）．產生激光的器件叫做激光器,激光是一種強烈的、集中的、高度平行的相干光束．激光（1960年由美國人Maiman發明）、晶體管（1948年由Bardeen和Brattain發明）與原子能反應堆（1942年由義大利人Fermi發明）被人們視為20世紀最重要的三大技術發明，對現代科學技術的發展產生了深遠影響.

⑵ 激光是什麼時候發明的

激光是神奇的，但它不是普羅米修斯從天上偷來的聖火。激光是人造的，但它不是常人隨心所欲可以製造出來的。激光的發現以及到最後被廣泛運用，是眾多科學家付出艱辛努力的結果。

1958年，美國物理學家查爾斯·湯斯和他的同事肖洛在《物理評論》雜志上發表了他們關於《受激輻射的光放大》的重要論文，文中稱：物質在受到與其分子固有振盪頻率相同的能量激勵時，都會產生不發散的強光——激光。這一理論奠定了激光發展的基礎。這項研究成果發表後，湯斯和肖洛並沒有繼續進行研究和實驗，這項研究成果最終被美國加利福尼亞州休斯航空公司實驗室里一個名不見經傳的年輕研究員——西奧多·梅曼利用了。

激光掃描識碼器湯斯曾預言，微波激射器的原理，在一定的條件下可以產生激光。梅曼決心親自實踐這一預言。他花了兩年時間從事這方面的研究，還動手製作有關的裝置，選擇各種工作物質。他終於選定了紅寶石晶體(在剛玉中摻入鉻離子)作為工作物質。

這樣的選擇在當時是一個頗為大膽的嘗試，因為當時的理論界對紅寶石晶體發光的可能性是持否定態度的。但是梅曼堅定了自己的選擇。他通過實驗測量了紅寶石晶體的量子效率，分析了紅寶石晶體達到能級粒子數反轉的條件。他將紅寶石晶體材料做成一個直徑1厘米、高2厘米的圓柱體，將兩端仔細磨成平行的平面，並鍍上了銀，構成諧振腔。他把它嵌入一個螺旋型的脈沖閃光燈內，使紅寶石晶體接上了泵浦源。這樣，他完成了世界上第一台即將產生激光的——被他稱為「受激輻射光放大器」的裝置。這個裝置就是世界上出現的第一台激光器。

奇跡終於出現了，1960年5月的一天，梅曼和往常一樣來到實驗室。他打開了泵浦源的開關，讓脈沖氙燈的電能饋入紅寶石中，此時，這台裝置中發射出了第一束閃光。這束光，色單純，所有的波都在同一個方向上；發射到幾千千米以外也不會因發散而失去作用；聚焦到某一點上可以達到極大的能量，甚至可以超過太陽表面的溫度值。這束光，就是人類有史以來所獲得的第一束最特殊的光——激光!

梅曼平靜地寫下了實驗記錄：紅色，波長694.3納米。1960年5月15日，梅曼宣布了這個記錄。這一束在試驗室第一次製得的人造激光，雖然僅持續了3億分之一秒的對間，但它卻標志著人類文明史上一個新時刻的來臨。

⑶ 激光是誰發明的、用干什麼

激光的理論基礎起源於物理學家愛因斯坦，1917年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論『光與物質相互作用』。1960年7月7日，西奧多·梅曼宣布世界上第一台激光器誕生。前蘇聯科學家尼古拉·巴索夫於1960年發明了半導體激光器。

激光應用領域

激光加工技術是利用激光束與物質相互作用的特性對材料（包括金屬與非金屬）進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識別物體等的一門技術，傳統應用最大的領域為激光加工技術。

激光技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術，傳統上看，它的研究范圍一般可分為

1.激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統。

2.激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微雕等各種加工工藝。

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激光發展前景

激光功率已不足以描述切割能力的大小，亮度（Brightness）才是。亮度的定義是「單位面積單位立體角的激光功率」。

對比CO2激光器、碟片激光器和光纖激光器，可以得出這樣的結論：直到5千瓦，以光纖激光的亮度最大，切割金屬板最快最厚的當屬光纖激光。

但實際上切割厚板尚不如CO2激光，盡管碳鋼對近紅外的1.07摻鐿光纖激光的吸收率數倍於中紅外10.6的CO2激光，但10倍於光纖激光波長的CO2激光之切縫比光纖的寬得多（一般2mm），氧氣易於吹入。

這就是CO2激光46年來一直獨占固體激光之鰲頭的緣由。第一，國產激光切割機的量產與自主開發力度的加大，外國一線公司在華本土化的生產，縮小了二者的產品差距與價格差距。用戶對國產機的認同度不斷提高，其在2010年國內市場的佔比高達80%。

第二，2010年我國千瓦以上大功率CO2激光切割機銷量達1000台，佔全球市場的20%-25%。上海團結普瑞瑪、大族激光、武漢法利萊、奔騰楚天等一線廠商都有大幅的增長。最多一家竟佔了國內市場的30%。

⑷ 問一下激光發明與發展歷史

1953年，美國物理學家查爾斯·哈德·湯斯和他的學生阿瑟·肖洛製成了第一台微波量子放大器專，獲得了高屬度相乾的微波束。
1958年，C.H.湯斯和A.L.肖洛把微波量子放大器原理推廣應用到光頻范圍。
1960年，T.H.西奧多·梅曼製成了第一台紅寶石激光器。
1961年，伊朗科學家A.賈文等人製成了氦氖激光器。
1962年，R.N.霍耳等人創制了砷化鎵半導體激光器。
2013年，南非科學與工業研究委員會國家激光中心研究人員開發出世界首個數字激光器，開辟了激光應用的新前景。研究成果發表在2013年8月2日英國《自然通訊》雜志上。

⑸ 發明激光的人是誰

激光的發明可以追溯到1958年。當時Arthur L.Schawlow和Charles H.Townes在Physical Review上發表了一篇名為「Infr ared and Optical Masers 」的論文，從而開創了一個新的科學領域並產生了一個具數十億美元產值的新工業。 Schawlow和Townes在二十世紀40年代和50年代早期從事微波波譜方面的研究工作。作為研究各種分子特性的有力工具，微波波譜技術其時頗引人注目。他們並沒有想發明一種設備，使從通信到機械的各種產業發生翻天覆地的變化；他們所想的僅僅是開發一種設備來幫助他們研究分子結構。 初始工作 在加州技術學院獲博士學位後，於1939年加入貝爾實驗室。在那裡，他從事包括微波發生、真空管和磁學等各種不同工作。後來，他轉到固體物理領域，研究表面電子發射。 一天，也就是Townes到貝爾實驗室的一年後，Townes實驗室的主任Mervin Kelly通知大家「從星期一開始，你們研究雷達轟炸系統。」Townes不喜歡這項工作，但他知道二次世界大戰已經打破了貝爾實驗室的寧靜。「我們相當努力地研究雷達轟炸系統，一年後我們將該系統裝入飛機中，發現它非常有效。」Townes說。 專注於分子吸收研究 二戰期間，Townes對航空無線電很感興趣，但他的防雷達工作使他必須專注於微波波譜方面的研究。雷達系統以特定波長播發無線電信號，當這些信號碰到諸如戰艦或飛機之類的固體物質，就會反射回雷達系統，從而雷達系統可以識別這些物體並定位。 Townes從事的雷達導航轟炸系統採用的波長是10cm及後來的3cm，但軍方要求的波長是1.25cm。以便更好的定向以及在飛機上使用更小的天線。 濕度 Townes致力於1.25cm波長的工作。他知道，氣體分子在固定波長可以吸收波形，尤其令他擔心的是，大氣層中的水蒸氣（如霧、雨、雲）可能會吸收 cm雷達信號。 「雷達已經建好，已調試好，但尚不能工作，主要存在水蒸氣吸收問題」他說，該系統最多隻能「見」到幾英里開外，「……而且，要搜尋海上船隻或類似的其它物體還有太多的局限。 遷至Columbia 戰後，Townes在貝爾實驗室專門從事分子波譜的研究工作。1948年，他獲得了轉到Columbia大學工作的機會。他說：「我到Columbia大學的部分原因是，Columbia大學更專注於物理學以及我感興趣的原理定律。此外，我更喜歡大學生活，在大學工作一直是我心中所願。」 微波波譜學科是Schawlow 和Townes在1949年第一次相見的共同基礎。此時，Schawlow剛好在多倫多大學獲得物理博士學位。然後，他到Columbia大學從事一研究基金項目，與Townes開始一道工作。 分子研究 在Columbia, Townes繼續研究採用受激輻射探測氣體分子波譜方面的工作，由此首先發明了maser(微波激射)，後來發明了laser(激光)。 Townes知道，微波激射的波長越短，其與分子的作用越強，因而它是研究波譜的強有力工具。但當時要製造一種小到足以產生所需波長的設備超出了製造技術的水平。所以，Townes竭力解決用分子產生所需頻率的技術限制問題。 在Franklin公園的奇想 有幾個技術問題當時已經解決，其中包括熱力學第二定律，實際上，熱力學第二定律已告訴Townes時，分子不會產生超過固定量的能量。 在Townes參加華盛頓的一個毫米波發射的科學委員會會議時，他正考慮如何迴避熱力第二定律。一天早晨，他在Franklin公園一邊散步，一邊思考這個問題。「我想，熱力學第二定律假設了熱量是平衡，而我們不必考慮它。」 信封背面的計算 Townes從夾克中拿出了一個信封開始匆匆記下他關於要得到他所需的功率輸出在諧振器中需多少分子的計算。然後，他回到酒店並將這個思想告訴了Schowlow。Townes說：「我告訴他這個構思，他馬上同意了我的觀點並說這非常有意義。」當Townes回到Columbia後，他讓他的研究生James P.Gordon立即開始這個項目工作，後來還聘用了H.L Zeiger作助手。Schawlow沒有參與maser的工作。但他說：「我親眼目睹了他筆記本中的這項發明。」 同一年，Schawlow離開了Townes和Columbia到貝爾實驗室擔任了一個研究員的工作。「我在貝爾實驗室主要從事超導電性的研究」，他說，「隨後幾年，我也沒有在masers激動人心的發展中作過任何工作。」 研究maser Townes決定研究氨，氨是一個很強的吸收體，與波長的作用很強。「這是我的老愛好，我對氨知之甚多。我們有1.25cm波長的波腔，所有技術和波導。」 他從事maser工作時，很少有人對他的工作感興趣。有一次他說：「我們很平靜地以研究生的方式工作了三年，最後我們成功了。據我所知，其它人都不願意從事這項工作。」 1953年，Townes Gordon 和Zeiger研製出一種叫maser的設備，可以通過發射物的受激發射實現微波放大。他們通過Columbia大學申請了該設備的專利。 與貝爾實驗室合作 Townes知道，比微波波長更短的波長（如紅外線和光波波長）在研究波譜方面可能是比maser產生的微波輻射更有用。 在Columbia期間，Townes 1956年榮任貝爾實驗室的顧問工作。他可以訪問實驗室、與人交談、視察項目並交流思想。他說：「這是一個很不錯的顧問工作，所以我欣然接受！」 Townes仍在思考光的受激輻射，並看望了已在貝爾實驗室呆了5年的Schawlow。這兩個科學家再度合作出版了一本《微波波譜》的書。Schawlow後來回憶說：「我在認真考慮如何將maser原理從微波應用到波長更短的波，如紅外線波譜領域。後來發現Townes也在考慮這個問題，於是我們決定攜手合作解決這個問題。」 將鏡片放到空腔中 Schawlow的思想是在空腔的每一端放一個鏡片，使光來回反射。這樣，可消除光束在其它方向的激射。Schawlow和Townes探討了該方案的可行性，並對之抱著極大的熱情。1957年秋天，他們開始研究生產更短波長的設備原理。通過使用鏡片，Schawlow想到，這些鏡片的尺寸應當可調以便激光只有一個頻率，一個特定頻率可以在一個路徑寬度范圍內選定，鏡片大小可調以便任何輕微的偏向運動都能被抑制。實際上，他去掉了大多數空腔，只保留了兩端空腔。 Schawlow說：「我們不用中斷我們的其它工作，我們只用了幾個月的業余時間。」Schawlow研製設備，而Townes從事理論研究。Schawlow建議用常規固體材料來產生固體激光。 美國專利 八個月之後,他們的合作開花結果。1958年，他們就他們的工作合寫了一篇言論文,此時他們尚未造出真實的激光,並且他們還通過貝爾實驗室申請了一項專利。他們關於maser原理可推廣應用到光譜領域的建議發表在Physical Review的第十二期雜志上。 兩年後，Schawlow和Townes獲得了激光發明的專利，與此同時Hughes Aircraft公司的Theodore Maiman製造出了可以工作的激光器。1961年，Schawlow離開貝爾實驗室開始了其在Stanford的執教和研究工作，在Stanford,他進一步推動了激光在波譜領域的應用。他說：「Stanford給了我不能拒絕的承諾。」 贏得Nobel獎。 1964年，「由於在量子電子學領域中的基礎工作導致基於maser-laser原理的諧振器和放大器的發明」，Townes與Moscow 的Lebedev學院的A.Prskhorov和N.Bason共同一起獲得該年度的Nobel物理獎。 1981年，Schawlow也因其對激光光譜的貢獻榮獲該年度的Nobel物理獎。Townes說：「這項獎對Schlwlow來得太遲。」 Schawlow回顧這項發明說「我們想到了它的通信和科學應用，而沒有將它保留在心中。如果這樣做，會妨礙我們做出激光發明。」

⑹ 激光技術是在什麼年發明的

1、激光是20世紀60年代的新光源。由於激光具有方向性好、亮度高、單色性好等特點而得到廣泛應用。激光加工是激光應用最有發展前途的領域之一，現在已開發出20多種激光加工技術。

2、發展：

激光具有單色性好、方向性強、亮度高等特點。現已發現的激光工作物質有幾千種，波長范圍從軟X射線到遠紅外。

激光技術的核心是激光器，激光器的種類很多，可按工作物質、激勵方式、運轉方式、工作波長等不同方法分類。

根據不同的使用要求，採取一些專門的技術提高輸出激光的光束質量和單項技術指標，比較廣泛應用的單元技術有共振腔設計與選模、倍頻、調諧、Q開關、鎖模、穩頻和放大技術等。

3、原理：

科學家在電管中以光或電流的能量來撞擊某些晶體或原子易受激發的物質，使其原子的電子達到受激發的高能量狀態，當這些電子要回復到平靜的低能量狀態時，原子就會射出光子，以放出多餘的能量；而接著，這些被放出的光子又會撞擊其它原子，激發更多的原子產生光子，引發一連串的「連鎖反應」，並且都朝同一個方前進，形成強烈而且集中朝向某個方向的光；因此強的激光甚至可用作切割鋼板！

4、特性：

激光被廣泛應用是因為它的特性。（單色波長、同調性、平行光束）

激光幾乎是一種單色光波，頻率范圍極窄，又可在一個狹小的方向內集中高能量，因此利用聚焦後的激光束可以對各種材料進行打孔。以紅寶石激光器為例，它輸出脈沖的總能量不夠煮熟一個雞蛋，但卻能在3毫米的鋼板上鉆出一個小孔。

激光擁有上述特性，並不是因為它有與別的光不同的光能，而是它的功率密度十分高，這就是激光被廣泛應用的原因。

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我國早期激光技術的發展

1957年，王大珩等在長春建立了我國第一所光學專業研究所——中國科學院（長春）光學精密 儀器機械研究所（簡稱「光機所」）。在老一輩專家帶領下，一批青年科技工作者迅速成長，鄧錫銘是其中的突出代表。早在1958年美國物理學家肖洛、湯斯關於激光原理的著名論文發 表不久，他便積極倡導開展這項新技術研究，在短時間內凝聚了富有創新精神的中青年研究 隊伍，提出了大量提高光源亮度、單位色性、相乾性的設想和實驗方案。

1960年世界第一台激光器問世。1961年夏，在王之江主持下，我國第一台紅寶石激光器研製成功。此後短短幾年內，激光技術迅速發展，產生了一批先進成果。各種類型的固體、氣體、半導體和化學激 光器相繼研製成功。在基礎研究和關鍵技術方面、一系列新概念、新方法和新技術（如腔的Q突變及轉鏡調Q、行波放大、錸系離子的利用、自由電子振盪輻射等）紛紛提出並獲得實施，其中不少具有獨創性。

同時，作為具有高亮度、高方向性、高質量等優異特性的新光源，激光很快應用於各技術領域，顯示出強大的生命力和競爭力。通信方面，1964年9月用激光演示傳送電視圖像，1964年11月實現3～30公里的通話。工業方面，1965年5月激光打孔機成功地用於拉絲模打孔生產，獲得顯著經濟效益。醫學方面，1965年6月激光視網膜焊接器進行了動物和臨床實驗 。國防方面，1965年12月研製成功激光漫反射測距機（精度為10米/10公里），1966年4月研製出遙控脈沖激光多普勒測速儀。

可以說，在起步階段我國的激光技術發展迅速，無論是數量還是質量，都和當時國際水平接近，一項創新性技術能夠如此迅速趕上世界先進行列，在我國近代科技發展史上並不多見。這些成績的取得，尤其是能夠把物理設想、技術方案順利地轉化成實際激光器件，主要得力於光機所多年來在技術光學、精密機械和電子技術方面積累的綜合能力和堅實基礎。一項新技術的開發，沒有足夠的技術支撐是很難形成氣候的。

從1961年中國第一台激光器宣布研製成功至今，在全國激光科研、教學、生產和使用單位共 同努力下，我國形成了門類齊全、水平先進、應用廣泛的激光科技領域，並在產業化上取得可喜進步，為我國科學技術、國民經濟和國防建設作出了積極貢獻，在國際上了也爭得了一席之地。

⑺ 激光是怎麼發明出來的

發現激光的第一人是美國的物理學家梅曼。

當時的梅曼還是一個名不見經傳的年輕人。他早年研究過原子、分子光譜，這為他以後試制激光器奠定了良好的理論基礎。後來，他又研究紅寶石激波激射器，並有了成功的實踐。這些都對他日後的成功打下了基礎。但他的成功同樣離不開他的高尚品格——探索精神和敢於向權威的挑戰。

梅曼從1959年8月才轉到激光的研究上來，當時美國的無線電物理學家湯斯和肖洛已經研究相關課題近10年，並剛剛在《物理學評論》上發表了著名的文章，認為紅寶石不容易實現「受激發射」。與此同時，蘇聯科學院列別捷夫物理研究所的科學家們也提出了類似的看法。面對國內、國際著名的專家、學者提出的設想與方案，梅曼參與了這場激烈的競爭。

但是梅曼還是給紅寶石建立起了解析模型並加以計算，不過計算結果表明，用紅寶石作為材料將很難工作。隨後梅曼開始試用多種其他材料，但結果都不理想。而後，他又重新轉向對紅寶石的研究，他希望以紅寶石為樣品，尋找出相應的材料，這種材料應該具有紅寶石一樣的優點：結構簡單，結實耐用，此外還必須具備量子效應高的條件，因為量子效應低是紅寶石作為激光材料的致命缺點。

對紅寶石的深入研究很快使梅曼打消了另外再找其他材料的想法。他發現：含鉻量合適的紅寶石可以成為產生激光的最合適的材料。經過實驗證明，以強光照射含鉻量0.05%的紅寶石，竟使得發光時的效應高達權威們原來試驗結果的70倍。幸虧他當初又回過頭來研究紅寶石，否則激光器的發明又要推遲了。看來，好馬也需要吃回頭草。梅曼解決了一個劃時代的問題，迎來了勝利的曙光。

在成功的喜悅中，梅曼對自己的實驗裝置作了進一步改善。他把一根長1.90厘米、半徑為0.95厘米的紅寶石圓柱體兩端磨平後鍍上銀，放在螺旋形氙閃光燈中心，然後逐漸增強氙閃光燈的強度。當紅寶石受到強光照射時，突然發射出一束深紅色的光，它的亮度達到太陽表面亮度的4倍，這就是激光！

1960年美國研製成功世界上第一台紅寶石激光器，我國於1961年研製成第一台紅寶石激光器。從此，各種類型的激光器如雨後春筍，紛紛出現。激光與激光器的問世標志著人們掌握和利用光進入了一個新的階段。從此，激光器的種類不斷增多，性能不斷完善，應用領域越來越廣，在許多領域中激光還成了獨領風騷的角色。

⑻ 激光是怎樣發明的

激光是20世紀以來，繼原子能、計算機、半導體之後，人類的又一重大發明。它的原理早在1916年已被著名的物理學家愛因斯坦發現，但直到1958年激光才被首次成功製造。

激光是在有理論准備和生產實踐迫切需要的背景下應運而生的，它一問世就獲得了異乎尋常的飛快發展，激光的發展不僅使古老的光學科學和光學技術獲得了新生，而且導致一門新興產業的出現。激光可使人們有效地利用前所未有的先進方法和手段，去獲得空前的效益和成果，從而促進了生產力的發展。

⑼ 激光是誰發明的，到底有什麼用

有關激光的理論最早由愛因斯坦於1917年提出。激光是由原子受激輻射出來的光。當原子從高能級躍遷到低能級會釋放能量，就以光的形式輻射出來。普通光源就源於原子的自發輻射。相對於普通光源，激光單色性好、亮度高、方向性好。

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⑽ 激光是誰發明的

激光的發明者是美國物理學家愛因斯坦。

激光是20世紀以來繼核能、電腦、半導體之後，人類的又一重大發明，被稱為「最快的刀」、「最準的尺」、「最亮的光」。英文名Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，意思是「通過受激輻射光擴大」。

激光的理論基礎起源於物理學家愛因斯坦，1917年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論光與物質相互作用。這一理論是說在組成物質的原子中，有不同數量的粒子（電子）分布在不同的能級上，在高能級上的粒子受到某種光子的激發，會從高能級跳到（躍遷）到低能級上。

這時將會輻射出與激發它的光相同性質的光，而且在某種狀態下，能出現一個弱光激發出一個強光的現象。這就叫做「受激輻射的光放大」，簡稱激光。

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從微觀角度看，激光是具有相同頻率的大量光子的集合，獲得具有優良性質的激光的關鍵就是使所有的光子都在同一頻率上。這可以通過激光諧振腔獲得。

我們在激光諧振腔中加入具有特定頻率的光子後，可以使其中的原子在這些光子的頻率上振盪，從而發射出具有相同頻率的光子。這種類似於原子彈的「鏈式反應」的物理過程，可以使我們迅速獲得大量具有某一特定頻率的光子，這些光子通過調制之後，就可以以激光的形式發射出去了。

激光的應用途徑，除了已經廣泛應用的信息探測和信息傳導等技術之外，還通過光子與物質粒子的相互作用，對一些微小的結構對象進行操作。