December1958:レーザーの発明

Charles townes

arthur Schawlow

毎日の生活に革命的な影響を与える科学的なブレークスルーが発生します。 これの一例は、放射線の誘導放出による光増幅の略であるレーザーの発明である。 少数の人々は、そのような有用な（そして有利な）デバイスであることを証明するだろう、その発明の時に実現したが、レーザーは最終的に新しい科学分野を開

レーザーの原理は、アルバート-アインシュタインが最初に誘導放出の理論を説明した1917年にさかのぼりますが、実用的なデバイスは、1940年代と1950年代初頭、物理学者チャールズ-タウンズ、アーサー-ショーロウらによる多種多様な分子の特性を発見するための強力なツールであるマイクロ波分光法の研究、およびその後のメーザー（放射線の誘導放出によるマイクロ波増幅）の発明にルーツを持っています。

第二次世界大戦が終わった後、タウンズは分子分光法のためにガスをプローブするために誘導放出を使用する可能性に興味をそそられました。 マイクロ波放射の波長が短くなるにつれて、分子との相互作用が強くなり、より強力な分光ツールとなった。 コロンビア大学のタウンズらは、同様の装置がメリーランド大学とモスクワのレベデフ研究所の研究者によって独立して発明されてから2年後の1953年に実用的なメーザーを実証した。

しかし、タウンズは、赤外線と光学光の波長が短いため、分光法のためのさらに強力なツールであることに気づき、ベル研究所で後者を訪問している間に、マーザー原理をより短い波長に拡張するという考えに言及した。 Schawlowは、このように他の方向に跳ね返る任意のビームの増幅を排除し、光を前後にバウンスするために、デバイスのキャビティの各端に一つのミラーのセッ 彼は、これにより、レーザーが与えられた線幅内で選択できる周波数を一つだけ持つように寸法を調整し、わずかな軸外の動きでさえ減衰させるようにミラーサイズを調整することができると考えた。 彼はまた、レーザーのための特定の固体材料を使用することを提案しました。

八ヶ月後、二人の男性は、自分の仕事のための概念実証に関する論文を書いた、物理的なレビューのDecember1958号に掲載されました（Vol. 112,No.6,pp. 1940年-1949年）、レーザーの発明の特許を取得し、同じ年に最初の作業レーザーはヒューズ-エアクラフト-カンパニーでセオドア-メイマンによって建設された。 タウンズは、メーザー/レーザー原理の基礎を提供した量子エレクトロニクスにおける彼の基本的な研究のための1964年のノーベル物理学賞の共同受賞者でした。 1981年にはレーザー分光法の開発に貢献したことでノーベル賞を受賞した。

TownesとSchawlowは、1958年の論文とその後の特許のために、レーザーの発明に最も頻繁に関連する名前ですが、他の多くの人が重要な貢献をしました。 おそらく、誰が本当にレーザーを発明したのかという問題は、コロンビアの科学者であり、後に技術研究グループ（TRG）のゴードン-グールドの努力のために、彼の研究ノートに基づいて特許権を獲得するために、かなり訴訟的なものであることが証明されているのは、おそらくそれが理由である。 レーザーのための彼の最初のアイデアに関するエントリは、1957年11月に日付と公証されました。 グールドは何十年も戦い、1973年に米国税関特許控訴裁判所は、SchawlowとTownesに授与された元の特許はあまりにも一般的であり、特定の重要なコンポーネントを作成するのに十分な情報を提供していないと裁定した。 グールドは最終的に特許権を与えられ、1988年にレーザーに関する彼の第四および最後の特許を受けた。

それは顕著な技術的ブレークスルーだったが、その初期の年にレーザーは、ビームベースの武器で使用するのに十分な強力ではなかったので、多くの実用的な しかし、研究者が最初のレーザー照準システムとレーザー手術のための最初のツールを開発するのに時間はかかりませんでした。

今日、レーザーは矯正的な目の外科、入れ墨の取り外し、産業一貫作業、スーパーマーケットの走査器、光通信および光学データ記憶のCDプレーヤーで、使用される商業市場

さらに読む：

Bromberg、Joan L.、”The Birth of The Laser”、Physics Today、October1988、pp.26-33。

“業界を混乱させるレーザー特許”Business Week,24October1977,pp.121-130.

Hecht,Jeff,”レーザー特許戦争の勝利”,Laser Focus World,December1994,pp.49-51.