Чтение онлайн

Теория показывает, что усилители света, как и усилители радиоволн, обладают вредными внутренними шумами. Величина этих шумов возрастает вместе с размерами усилителя. Чем больше световых волн укладывается внутри усилителя, тем сильнее его собственные шумы. Но и в газовых лазерах и в лазерах на кристаллах и стеклах усиление, достижимое на одном сантиметре длины усилителя, не велико, а ведь в этом сантиметре укладываются десятки тысяч световых волн. Самый прямой путь уменьшения внутренних шумов лазера-усилителя — увеличение усиления. Но опыт показывает, что достичь этого очень и очень трудно. Только применение полупроводников позволяет сейчас надеяться на создание оптических усилителей размером, приближающимся к длине световой волны, а значит, имеющих очень малые внутренние шумы.

Недавно Басов и Богданкевич предложили использовать высокий коэффициент усиления полупроводниковых усилителей света для создания нового типа лазера. Они назвали его генератором с излучающим зеркалом. Почему? Потому, что его основой является зеркало, покрытое тонкой пленкой полупроводника. Малая толщина пленки позволяет хорошо отводить из нее вредное тепло, и благодаря этому возникает возможность получить от такого лазера большую мощность.

Малые размеры полупроводниковых лазеров помогают получить сверхкороткие вспышки света, длящиеся всего одну тысячную от миллиардной доли секунды. Уже сейчас удается за такие короткие промежутки времени управлять работой полупроводниковых лазеров, что открывает возможность создания сверхбыстродействующих вычислительных машин.

В некоторых полупроводниках простым подбором их состава можно более чем в три раза изменять генерируемую длину волны.

Самое молодое направление квантовой электроники, еще недавно незаметное в тени блестящих старших сестер, все больше проявляет свои скрытые достоинства. Полупроводники, еще недавно бывшие за пределами науки и техники, вышли на самый передовой ее рубеж.

Теоретические и экспериментальные работы советских ученых, приведшие к созданию полупроводниковых лазеров, были в 1964 году удостоены Ленинской премии. Это вторая Ленинская премия за работы в области квантовой электроники. Ее получили сотрудники ФИАНа Б. Н. Вул, О. Н. Крохин, Ю. М. Попов и А. П. Шотов и сотрудники ЛФТИ Д. Н. Наследов, А. А. Рогачев и С. М. Рыбкин.

В феврале 1963 года в Париже собралась третья Международная конференция по квантовой электронике. По числу участников она в семь раз превосходила первую конференцию. Одна американская делегация была численностью в полтысячи человек. Отчасти это побудило организаторов избрать для конференции здание ЮНЕСКО с большими залами, просторными коридорами и помещениями, специально приспособленными для многолюдных дискуссий. В отличие от предыдущих конференций теперь одновременно работали по две секции, заседавшие дважды в день. Но и этот напряженный режим не позволил включить в программу все поступившие доклады.

После долгих обсуждений оргкомитет решил ограничить конференцию фундаментальными физическими проблемами, перенеся доклады, посвященные применениям лазеров, на отдельную конференцию.

Пять дней с раннего утра до позднего вечера шли дискуссии. Теперь полупроводниковые лазеры заняли равноправную позицию, наряду с газовыми и теми, которые по традиции называют твердотелыми, как будто полупроводники не принадлежат к числу твердых тел. Специальное заседание пришлось посвятить совершенно новой области — нелинейной оптике, изучающей процессы, возникающие под действием гигантских импульсов света, даваемых особыми лазерами.

Самыми драматическими здесь были, пожалуй, доклады о когерентном комбинационном рассеянии, которое авторы по зарубежной традиции называют вынужденным рамановским излучением, или рамановским лазером.

Комбинационное рассеяние света, открытое в начале 1928 года Ландсбергом и Мандельштамом и независимо Раманом и Кришнаном, уже давно стало мощным средством изучения жидкостей и кристаллов. Применение лазерного света привлекало не только огромным ускорением исследований, но и возможностью обнаружения новых эффектов. Теория предсказывала, что лазерный свет при известных условиях должен рассеиваться совсем не так, как свет от обычных источников. Многие пытались это найти, но неудачно. Е. И. Вудбери из лаборатории Хеллворса рассказал о том, как почти случайно, изучая причины ошибок, обнаруженных во время обычной работы по исследованию некоторых жидкостей по комбинационному рассеянию в них света лазера, они наткнулись на неуловимый эффект. Теперь его без труда изучают во многих лабораториях.

Бурное развитие квантовой электроники отчасти отображается двумя цифрами — лишь оглавление трудов конференции занимает 13 страниц, а сами труды заполняют почти 2000 страниц большого формата.

Через три года специалисты по квантовой электронике подготовили свою четвертую международную встречу. Но то, что там было запланировано, могло выдержать только мужественные и тренированные люди. Им предстояло заседать уже трижды в день с восьми часов утра до вечера. Иначе невозможно за отведенное время охватить все богатство, накопленное квантовой электроникой за минувшие три года.

Низкий величественный звук потряс окрестности. Он заглушил тихое урчание двигателя «Волги». Водитель видел в зеркальце, как беззвучно шевелятся губы одного из пассажиров. Это было как в немом кино. Мимо автомобиля проносились густые подмосковные леса. Под колеса уходила серая полоса асфальта. Как тени, проскакивали встречные машины. Все звуки исчезли, подавленные ни с чем не сравнимым рокотом реактивных двигателей.

Не успели путники приспособиться к этому молчаливому и ревущему миру, как грохот начал быстро ослабевать и снова возник свист ветра за окнами и шуршание шин мчащейся машины, а потом и трели какой-то бесстрашной пичуги. Далеко впереди из-за леса появился силуэт реактивного лайнера, круто взмывающего в голубую высь.

Машина огибала Шереметьевский аэродром. Вдали, как затихающая струна контрабаса, звучал рокот уходящего самолета.

— Почти как на космодроме, — сказал один из путников.

— Не бывал, — откликнулся другой.

Машина проехала вдоль здания аэропорта и развернулась к стоянке. Вслед за ней подъехала вторая и стала рядом. Приехавшие вышли и направились туда, где на многих языках было написано «Прибытие».

Один из них — очень высокий и худощавый — что-то весело говорил, сопровождая слова энергичной жестикуляцией. Ему спокойно отвечал плотный человек в очках.

— Хуже нет, чем ждать, — сказал высокий.

— Хуже нет, чем ждать и догонять, — поправил его второй.

— Пожалуй, догонять хуже. Пусть лучше нас догоняют, — добавил их спутник.

— Подождем, — заключил высокий. — Подождем, осталось немного.

И действительно, вскоре у горизонта показался самолет. Он приближался, как орел к гнезду. Выпущенные под крыльями шасси напоминали огромные лапы. Переднюю стойку при некоторой дозе воображения можно было принять за клюв. Опущенные закрылки напоминали распущенные маховые крылья, которыми птица тормозит свой полет перед тем, как сесть.

Самолет мягко коснулся бетонной полосы, плавно затормозил и начал выруливать к зданию вокзала.