作者 NUA CCThere ，原載 http://www.ccthere.com/alist/3083231  經(jīng)作者特別授權(quán)發(fā)表

 第一章:太多正式選手 
         第二節(jié):東方的巨人墻
這里要說(shuō)一下當(dāng)時(shí)美國(guó)的西部尤其是相對(duì)東部來(lái)說(shuō)還科學(xué)還很不發(fā)達(dá).哥倫比亞大學(xué)那時(shí)是電子無(wú)線(xiàn)電光學(xué)的圣地,MASER的發(fā)明人TOWNES從BELL實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)到哥大,從國(guó)防部弄了很多的冷戰(zhàn)研究基金來(lái)搞他的MASER研究.他花了很多錢(qián),MASER還沒(méi)有影,以至于哥大的大牛們,RABI(NMR原理的發(fā)明人,1944年NB獎(jiǎng))和系主任KUSCH(GOULD的導(dǎo)師)都說(shuō)"CHARLIE 你的發(fā)明估計(jì)應(yīng)該放棄了".但是有錢(qián)能使鬼推磨,加上正確的方向,MASER終于在1953年被TOWNES發(fā)明了.
TOWNES發(fā)明MASER之后立刻就想到類(lèi)似原理的機(jī)器是應(yīng)該可以做到光波段的. 他有這方面的聯(lián)想主要是由于他希望有高分辨率和高亮度的光源來(lái)進(jìn)行分子和原子的光譜研究,還沒(méi)有想到高能量激光的加工能力,甚至沒(méi)有想太多激光在通訊方面的應(yīng)用. 而GOULD在1959年的專(zhuān)利申請(qǐng)里就科幻一般把激光說(shuō)成是能開(kāi)天辟地的神器.
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與此同時(shí),冷戰(zhàn)的東方陣營(yíng)蘇聯(lián)也沒(méi)歇著,BASOV和Prokhorov也獨(dú)立地甚至更早地造出了MASER.這幾個(gè)巨人幾乎同時(shí)意識(shí)到類(lèi)似的器件也可以在光波段實(shí)現(xiàn).

但是這從微波到光波段的變化是聯(lián)想起來(lái)很容易,做出來(lái)就不容易了.主要難點(diǎn)有兩處:
1.   實(shí)現(xiàn)常規(guī)溫度下大規(guī)模的違反熱力學(xué)第二定律的原子和分子在高低能級(jí)間分布數(shù)量的反轉(zhuǎn)."熱力學(xué)第二定律"說(shuō)白了就是原子分字愛(ài)呆在低能量處---高能級(jí)的地方的數(shù)量總少于低能級(jí)的地方的數(shù)量,受激輻射"開(kāi)閘放水"就無(wú)法發(fā)生. 但是可以先把原子蓄在不容易下來(lái)的高處再通過(guò)受激輻射"開(kāi)閘放水". TOWNES通過(guò)利用原子能級(jí)間衰減壽命的不同設(shè)計(jì)了鉀原子的四能級(jí)反轉(zhuǎn)受激輻射"開(kāi)閘放水"結(jié)構(gòu),這一想法估計(jì)最早在1956年就被TOWNES想出來(lái)了.

2.   而LASER的共振腔是另一難點(diǎn).估計(jì)TOWNES在想出4能級(jí)實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)之后就和SCHAWLAW 和GOULD都吹了牛,他們2位先后都加入了FP的概念. TOWNES并且和SCHAWLAW一起把FP腔想法也加在一起發(fā)表在1958年6月的PHYSICAL REVIEW上.這一里程碑的文章和日子被BELL實(shí)驗(yàn)室說(shuō)成是激光LASER的誕生日,也是日后NB獎(jiǎng)的主要依據(jù). 但是GOULD的公證草圖明顯早于這篇文章--而這篇綱領(lǐng)性文件居然連一個(gè)FP腔草圖也沒(méi)有.蘇聯(lián)的2位大師也在這其間提出了類(lèi)似的能級(jí)分布反轉(zhuǎn)和激光腔設(shè)計(jì)理論,并且發(fā)表了俄文文獻(xiàn).
甚至可以說(shuō)對(duì)激光來(lái)說(shuō),FP腔是比實(shí)現(xiàn)能級(jí)分布反轉(zhuǎn)更重要的. 后來(lái)很多的激光并不需要實(shí)現(xiàn)能級(jí)分布反轉(zhuǎn)就能夠發(fā)射激光,比如說(shuō)半導(dǎo)體的二極管(DIODE)和量子級(jí)聯(lián)(QUANTUM CASCADE)激光.

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