レーザー
[Wikipedia|▼Menu]
□記事を途中から表示しています
[最初から表示]

1959年の学会で、ゴードン・グールドは論文 The LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation の中で初めて LASER という言葉を公けにした[6][7]。グールドは、マイクロ波が "maser" なら、同様の概念には全て "-aser" を後ろにつけ、光 (light) なら "laser"、X線なら "xaser"(ゼーザー)、紫外線なら "uvaser" (ユヴェーザー)と呼ぶことを想定していた。しかし、レーザー (laser) 以外の用語は定着しなかった。

グールドのノートにはレーザーの用途として、分光法干渉法レーダー原子核融合などが書かれていた。彼はその考えを発展させ、1959年4月に特許を出願した。しかし米国特許商標庁はグールドの出願を却下し、1960年にベル研究所に特許を与えた。そのため、28年におよぶ訴訟となった。グールドは1977年にマイナーな特許で勝利を勝ち取ったが、光ポンピングとガス放電を使ったレーザー装置についての特許をグールドに与えることを法廷が特許庁に命令したのは1987年のことだった。

1960年5月16日、カリフォルニアのヒューズ研究所のセオドア・メイマンが、コロンビア大学のタウンズやベル研究所のショーロー[8]やTRG (Technical Research Group) のグールドに先駆けて、最初のレーザー発生装置を開発した[9][10]。メイマンのレーザー装置は、ポンピング用の閃光放電管で合成ルビーを励起させるルビーレーザーであり、694ナノメートルの波長の赤い光を発生させる。しかし3準位レーザーであるため、パルス発振しかできなかった。

直後にイラン人物理学者 Ali Javan と William R. Bennett、Donald Herriot が、ヘリウムネオンを使った初のガスレーザーを開発した。Javanは1993年にAlbert Einstein World Award of Scienceを受賞した。

また、ボソフとJavanは量子振動子による半導体レーザーの概念を提案した。

1962年、Robert N. Hall がヒ化ガリウムを使った半導体レーザー素子を開発し、850ナノメートルの近赤外線レーザー発生に成功した。直後にニック・ホロニアックが可視光の半導体レーザーの実験に成功した。初期のガスレーザーと同様、初期の半導体レーザーはパルス発振しかできず、液体窒素で冷却する必要があった。

1970年、ソ連のジョレス・アルフョーロフ、林厳雄、ベル研究所の Morton Panish がそれぞれ独自に常温で連続発振できるヘテロ接合構造を使った半導体レーザー素子を開発した。

1985年、チャープパルス増幅(Chirped Pulse Amplification ; CPA)法[11]が提案された。これにより、原子、分子内の電子が核から受ける電場以上の高強度レーザーの発振が可能となった。
種類
媒質による分類

レーザーは媒質(誘導放出を起こす物質)によっていくつかの種類に分けられる。
固体レーザー
詳細は「
固体レーザー」を参照媒質が固体であるものを固体レーザーという。通常、結晶を構成する原子の一部が他の元素に置き換わった構造を持つ人工結晶が用いられ、代表的なものにクロムを添加したルビー結晶によるルビーレーザーや、YAG結晶中のイットリウムを他の希土類元素で置換した種々のYAGレーザーがある。ネオジム添加YAGを用いたNd:YAGレーザーは波長が1064nmの赤外線を発する。ただし非線形光学結晶を用いて高調波を発生させることによって、波長532nmの緑色の光(SHG)や355nmの紫外線(THG)なども出すことができる。また、サファイアチタンを添加した結晶を媒質に使用したチタンサファイアレーザーがあり、超短パルス発振が可能である。固体レーザーの励起光源としてレーザーダイオードを用いたものをDPSSL(Diode Pumped Solid State Laser、ダイオード励起固体レーザー)という。
液体レーザー
媒質が液体であるレーザーを液体レーザーといい、色素分子を有機溶媒(アルコールなど)に溶かした有機色素を媒質とした色素レーザーがよく利用されている。色素レーザーの利点は使用する色素や共振器の調節によって発振波長を自由に、かつ連続的に選択できることである。色素レーザーは1970年代以降超短パルスレーザーとしてよく用いられたが、より性能の良い固体レーザーに置き換えられていった。
ガスレーザー
媒質が気体のものはガスレーザー(気体レーザー)と呼ばれる。中性原子レーザー(ヘリウムネオンレーザー(He-Ne。赤色)など)、イオンレーザー(アルゴンイオンレーザー(Ar-ion。主に青色または緑色)など)、分子レーザー(炭酸ガスレーザー(赤外)、窒素レーザー(紫外)など)、エキシマレーザー(主に紫外)、金属蒸気レーザー(金属蒸気を電子線等で励起して誘導放出する。ヘリウムカドミニウムレーザーなど)などに分けることができる。化学レーザーを気体レーザーに含める時もある。
半導体レーザー
媒質が半導体である物は固体レーザーとは区別され、半導体レーザーあるいはレーザーダイオード(LD)と呼ばれている。レーザーポインター光ディスクの読み書きなど低出力でもよいレーザーに主に使用されている。安価で小型なため、利用が広まっている。
自由電子レーザー
真空中で光速に近い自由電子に磁界を加え進路を変えるとき発生する放射光を利用するレーザーは、自由電子レーザーと呼ばれる。


次ページ
記事の検索
おまかせリスト
▼オプションを表示
ブックマーク登録
mixiチェック!
Twitterに投稿
オプション/リンク一覧
話題のニュース
列車運行情報
暇つぶしWikipedia

Size:61 KB
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)
担当:undef