激光研究利用百年史

【法国《世界报》５月５日文章】题：一个世纪的历史
激光是在１９６０年正式问世的，当时美国休斯飞机公司的西奥多·梅曼在《自然》周刊上发表了一篇有关激光的小文章。但是，激光的历史却已有１００多年。确切地说，远在１８９３年，在波尔多一所中学任教的物理教师布卢什就已经指出，两面靠近和平行镜子之间反射的黄钠光线随着两面镜子之间距离的变化而变化。他虽然不能解释这一点，但为未来发明激光发现了一个极为重要的现象。
他的两位同事夏尔·法布里和阿尔弗雷德·珀罗，根据布卢什指出的现象在１８９７年发明了“法布里—珀罗空腔谐振器”。只要根据光的波长调整距离，谐振器就可把光放大。它的作用与共鸣器相似。
１９５０年，阿尔弗雷德·卡斯特勒（也在波尔多一所中学任教）同让·布罗塞尔发明了“光泵激”技术。这一发明后来被用来发射激光，并使他在１９６６年获得了诺贝尔物理学奖。
激光ＬＡＳＥＲ这个字是：ＬＩＧＨＴＬＩＧＨＴＴＡＭＰＬＩＦＩＣＡＴＩＯＮＢＹＳＴＩＭＵＬＡＴＥＤＥＭＩＳＳＩＩＯＮＯＦＲＡＤＩＡＴＩＯＮ（受激辐射式光频放大器）这几个字的缩写。法布里—珀罗空腔谐振器是光频放大器（ＬＡ），受激辐射（ＳＥＲ）是光泵激的结果。
激光器的发明实际上提出了更多的问题。它必须使反射谐振器适应极短的波长。５０年代末，纽约哥伦比亚大学的一个研究小组发明了第一台脉泽（微波激射器）。今天，射电天文学已用它们来放大几乎感觉不到的信号。
激光为科研工作者开创了意想不到的前景和研究领域。例如，光谱学研究今天就大量应用激光。
配备了超速脉冲激光器的光谱仪，今天能够使化学家观察到只有飞秒时间的反应过程。激光器的光谱纯度和精确度，使它成了无与伦比的计测仪器。它能够测量一切，从光速到地球与月球之间的距离。
激光也可以被认为是一种光量子流（光微粒）。它像喷火器一样，能产生一种压力。１９９０年，巴黎高等师范学校的一个研究小组利用这种技术固定了一小撮铯原子。从物理角度来说，他们取得了创记录的温度，即超过绝对零度百万分之二点五度。这一技术为研穷少量物质的物理和化学特性及改善原子钟的稳定开辟了道路。
这种压力使人们能够借助激光操作极小的物体，例如人们能够移动细胞内的细胞器，细胞不受损伤。这种技术还能测量细菌鞭毛所产生的微小力量和脱氧核糖核酸的双链螺旋片断的弹力。
最后，劳伦斯—利弗莫尔国家实验室的科研人员目前正在执行Ｘ射线激光显微镜计划。他们说，经过这种激光器的几纳秒的脉冲，可实时产生细胞内部的图像和有关它们化学合成的数据。
（胡中鈇译）