Лазерна надпревара за власт

Лазерът е на 55 години! Първият е произведен през 1960 г. от Теодор Мейман. Резултат след дълги години теоретична работа, след въвеждането през 1917 г. от Алберт Айнщайн на понятието за стимулирана емисия, след това публикацията от Чарлз Таунс и Артър Шаулоу, през 1958 г., на теоретична статия за лазера. Рубиновият лазер на Мейман произвежда импулсна светлина при 694,3 nm, което съответства на наситено червено (фиг. 1). Въпреки че мощността му е ниска в сравнение с лазерите от нашето време, този лазерен лъч имаше яркост от милион слънца и осигуряваше импулси от порядъка на милисекунда. За първи път голямо количество светлина се разпространява по праволинеен начин и остава фокусирано върху малък участък.

надпревара

Тогава беше постигнат огромен технологичен напредък, особено в областта на материалите, който направи възможно генерирането на все по-мощна вълна, като същевременно се поддържа ниско разминаване.

1. ТИПОЛОГИЯ: Непрекъснати и импулсни лазери

Мощните лазери включват тези, които излъчват непрекъснато светлина, и тези, които генерират импулсни влакове, чиято пикова мощност е много висока в сравнение със средната мощност. Тук ще се спрем на тези импулсни лазери. Пиковата им мощност е толкова по-голяма, тъй като енергията, съдържаща се в импулса, е висока и продължителността на импулса е кратка. Тъй като лазерният импулс е много ярък, голямо количество фотони могат да бъдат концентрирани в малък обем.

От изобретението си лазерът дава все по-високи пикови интензитети. Първоначално те направиха възможно изучаването на материята в атомен мащаб. Вече е възможно да се обмислят субатомни взаимодействия. Електрическото поле е толкова интензивно, че ускорява електроните и дори протоните (1800 пъти по-тежки) до скорости, близки до светлинните. В крайна сметка лазерите могат да станат достатъчно мощни, за да „пробият празнотата“ или да изследват тъмната материя. Ако закъснението между всеки импулс е малко, светлинният лъч набира средна мощност, което отваря вратата за много приложения, както научни, така и индустриални. Ще видим какви са физическите граници и технологичните решения за тяхното преодоляване.