五 本世纪激光科学及与其有关的科学技术发展概况

1900 年 马克斯·普朗克发现了基本作用量子，提出了量子化的新观

点，为现代量子理论，量子力学奠定了基础。为此，普朗克获得了 1918 年度的诺贝尔物理学奖。

1905 年 阿尔伯特·爱因斯坦把普朗克的量子概念引入了光学的研究领域，用光量子的概念成功地解释了光电效应，揭示出了光的双重本质特性—

—波粒二象性，创立了光量子学说。1921 年，瑞典科学院以光电效应的贡献授予爱因斯坦当年度诺贝尔物理学奖。爱因斯坦提出了著名的狭义相对论。 1910 年 荷兰科学家彼得·约瑟夫·威尔赫因·德拜开始研究光在各种

介质中的传播问题，并探讨了各种效应。德拜本人于 1935 年获诺贝尔化学奖。

1911 年 德国科学家斯塔克研究阳极射线，从实验的角度为爱因斯坦光

量子理论的正确性提供了有力的依据和证明。斯塔克于 1919 年获诺贝尔物理学奖。

1916 年 阿尔伯特·爱因斯坦用光量子学说提出了原子自发激射和受激辐射的理论，从而为激光科学的研究、发展奠定了理论基础。

1925 年 前苏联科学家滋渥里金发明了光电显像管。

1926 年 美国科学家阿尔伯特·阿布拉汉姆·麦克尔逊用光学仪器测量

出光的速度。麦克尔逊于 1907 年获得了诺贝尔物理学奖。

1927 年 英国科学家、电视机的发明者贝尔德及汉塞尔提出用导光纤维可以传递光的信息，初步形成了光导纤维的研究和光纤通信的思路。

1928 年 印度科学家钱德里卡·文迦达·喇曼研究了光在溶液中的散射现象，提出了喇曼效应。喇曼本人于两年后获得了诺贝尔物理学奖。

1947 年 英籍匈牙利人丹尼斯·盖博提出了全息摄影原理，发明了全息

照像术。盖博于 1971 年获诺贝尔物理学奖

1954 年 美国科学家查尔斯·哈德·汤斯通过激发氨分子获得了能量更为强大的微波束，制成了世界上第一台微波激射器。前苏联科学家尼科莱·琴那列维奇·巴索夫和阿历山大·米哈伊诺维奇·普罗霍罗夫也独立研究制造了氨分子微波激射器。

1956 年 美籍荷兰科学家尼古拉斯·布洛姆伯根改进了汤斯的微波激射

器，设计出了能连续激发的三能级（三重态）微波激射器。布洛姆伯根于 1981 年获得了诺贝尔物理学奖。美国发明了固体微波激射器。

1957 年 查尔斯·汤斯开始研究能够产生红外或可见光的激射器。日本科学家渡边、西泽、苏联的巴索夫提出了半导体激光器的设想。

1958 年 美国科学家查尔斯·汤斯、阿瑟·肖洛和苏联科学家巴索夫、普罗霍罗夫分别提出了激光原理，并预言了气体激光器。汤斯、巴索夫、普罗霍罗夫因此而分享了 1964 年诺贝尔物理学奖。肖洛于 1981 年获得了诺贝尔物理学奖。

1960 年 美国科学家西奥多·哈罗德·梅曼制造成功了世界上第一台激光器——红宝石激光器。

苏联科学家巴索夫研制成功了通过 P—N 结激发的半导体激光器。

1961 年 巴索夫研制出了通过电子束、光泵激发的半导体激光器，并提出用激光加热等离子体。

美国科学家加万、本内特、赫里奥特制成了氦氖气体激光器。医生扎雷特成功地用激光对视网膜进行了剥离手术。

钕玻璃激光器在美问世。

中国科学院长春光学精密机械研究所制成了中国第一台红宝石激光器。1962 年 美国 IBM 公司制成砷化镓半导体激光器。

科学家开始研究铯激光器。

美国科学家利斯和乌帕特尼克斯用二光束激光获得了三维空间全息照片，确立了激光全息摄影术。

美国麻省理工学院和雷瑟恩公司用红宝石激光器向月球发射 13 次激光

脉冲，在 2.6 秒后收到 14 次返回信号。

美国贝尔实验室进行大气激光通讯试验，取得了初步效果。

1963 年 氮分子激光器研制成功。激光器进入外科医疗手术，医学家开始研究激光治疗癌症的办法和途径。

1964 年 氩离子激光器研制成功。世界上第一台放电激励二氧化碳激光器问世。

利斯和乌帕特尼克斯在提出激光全息摄影术的基础上，进一步确立和完善了激光漫射照像全息摄影法。

碘原子激光器研制成功。

国际医疗卫生组织统计结果，激光应用于外科手术获得了较为广泛的成功。

美国科学家福勒着手研究激光的相互作用试验。年代 激光及有关科学技术发展状况

1965 年 美国贝尔实验室库珀等研究人员进行氟原子激光跃迁的研究、试验。

激光在建筑领域用以定准直、定水准，其应用面迅速扩大。

美国国立癌症研究所通过在一群猴子身上进行试验，发现激光对玻坏癌细胞、治疗癌症具有良好的效果，为人类攻克癌症提供了新的研究成果。

美国科学家福勒研制成功金属蒸气激光器。

激光全息照像在美国应用于物体变形的测定。科学家考虑用激光加速有机化合物聚合的问题。

1966 年 美国科学家研制成功世界上第一台花青类染料激光器。激光全息照像术应用于医疗诊断。

英籍华裔科学家高锟研究低损耗的光导纤维。科学家尝试用激光分离化学同位素。

1967 年 激光进入机械加工领域。美国 IBM 公司研制成功全息储存器。

1968 年 苏联科学家巴索夫提出了用激光解决受控热核聚变的观点，并利用大功率激光器实现了热核反应。美国把激光应用于军事作战，制造了激光制导炸弹，并用于了印度支那战场。美国 IBM 公司研究集成光学。

1969 年 阿波罗 11 号首次登上月球，在月球上放置了 30 公斤重的角反射器。美国用激光测量地球和月球的距离。日本进行了双向激光大气通信试验，在 14 公里距离开通了质量很高的广播、电视、电话传真。

1970 年 苏联科学家巴索夫用高能电子束激励液氙，制成了世界上第一台受激准分子激光器，紫外波长。巴索夫在异质结构里实现了光放大，从而为光纤通信线路找到了理想的辐射源。世界上第一台氟原子激光器在美国制

成。美国科学家阿索尼用染料激光器分离同位数钡 133 成功。激光技术应用

于环境保护。美国康林公司制成较低损耗的光导纤维。日本研制出在 1 平方

毫米面积内记忆 1 万位的全息照像储存器。

1971 年 美国研制出氦氖波导激光器。日本研制出 1 平方毫米面积内记

忆 10 万位的全息照相储存器。

1972 年 美国空军研制出激光武器，在试验中用气动激光器击毁了一架无人驾驶飞机。美国科学家用钕玻璃激光器测量地球和月球的距离。

苏联在立陶宛地区建成了 180 公里长的激光大气通讯。。美国科学家伊文生用氦氖激光器测得光速。

美国、西德用二氧化碳激光器施行人体内脏手术，切除肿瘤，对脏器进行修补，均获得成功。

激光核聚变的理论研究和计算在加紧进行。

1973 年 以色列科学家尤里用染料激光器和二氧化碳激光器分离铀 235 同位素，24 小时产量 7 克，纯度 60％。美国劳伦斯·利夫摩尔实验室用染料激光器和汞弧灯分离铀 235 同位素，达到 60％的纯度和 10 原子 秒的分离速度。

国际米尺定义咨询委员会推荐用氦氖激光器测光速。激光技术应用于金属表面热处理。

年代 激光及有关科学技术发展状况

1974 年 美国贝尔实验室制成低于 4dB 公里损耗的光导纤维。二氧化碳激光器测光速成功。

激光核聚变试验中首次得到了热中子。

1975 年 美国洛斯阿拉莫斯国家科学实验基地宣布：用激光分离化学同位素成功。

美国科学家雷思哈特研究发明了集成光路，为计算机的更新换代作出了关键性的突破。

美国国家宇航局在卫星通信中采用了激光系统。美国发射激光地球动力学卫星。

1976 年 利用激光使氘—氚压缩引起热核聚变的研究得到进展。

美国贝尔实验室铺设了 11 公里长的光纤，成功地传输了 5 万路电话。美国福特汽车公司制成激光焊接生产线。

美国斯坦福大学研制成功世界上第一台自由电子激光器。1977 年 低损耗光导纤维的研究取得了较大的实质性突破。激光应用于海底地形测量。

美国公司制成二氧化碳激光手术器。 日本用激光进行脑外科手术获得成功。

1978 年 日本奈良县试建了有线电视和电话的光纤通信网络，为 400 多用户提供了电视、电话、教育、学习、购物和储蓄等多种服务。

1979 年 激光应用于地震预报。美国公司批量生产激光测距仪，以装备美军 XM—1 型坦克。美国进行空对地、空对空激光通信试验。

1980 年 美国发射 405B 激光通信卫星。

1982 年 苏联“礼炮 7 号”航天站进行全息摄影试验。光纤传感器的研究进入高潮。

1983 年 美空军用激光武器击毁响尾蛇导弹 5 枚。日本制造出三维立体激光加工装置。激光加工在西方国家得到普及使用。

1984 年 美国在波士顿——华盛顿之间建立了 900 公里长的光纤通信网络，标志着光纤通信走出了试验阶段，进入了商业实用化的发展时期。

马尔维纳斯战役中，英、阿双方均广泛使用了激光武器。1987 年 激光手术装置在世界许多国家得到了普及应用。

1990 年 海湾战争中，美英等联合部队广泛使用激光制导技术。

1991 年 光学计算机取得了突破性进展，美国贝尔实验室公布了数字光学处理机的成果

1992 年 美国 T＆AT 公司计划把光纤光缆铺设到墨西哥、意大利、西班牙。

1994 年 欧洲实施“高科技之路”和“地中海 2020”计划，在地中海沿岸地区建立起光纤通信网络。

1995 年 日本计划建造规模庞大的光纤通信网络，用以连接卫星、计算机、终端通信站，为各地提供光纤高压输电、主机、电话、电脑、传真的服务。

预计 21 世纪初，光学计算机问世。集成光路实用化。激光核聚变获得成功。全光高速公路出现。大量的民用激光器开始上市。激光化学反应的研究有很大的突破，激光治癌获得成功。