Аббревиатура LASER
Английское выражение Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation переводится как «Усиление света посредством вынужденного излучения». По первым буквам этого выражения образована аббревиатура LASER.
Попросту говоря, лазер производит поток света, обладающий чрезвычайной концентрацией.
Принцип работы лазера
Чтобы понять, как работает лазер, посмотрим на его структуру. Типичный лазер выглядит так: трубка, внутри которой размещен твердый кристалл, чаще всего рубин. С обоих торцов она закрыта зеркалами: прозрачным и не полностью прозрачным. Под воздействием электрической обмотки атомы кристалла генерируют световые волны. Эти волны перемещаются от одного зеркала к другому до того момента, пока не наберут интенсивность, достаточную для прохождения через не полностью прозрачное зеркало.
Как создается лазерный луч
Электроны всех атомов (на картинке — черные точки на внутренних окружностях) занимают основной энергетический уровень.
Под действием энергии из разрядной трубки электроны перемещаются на более высокие энергетические орбиты (на картинке — внешние окружности).
Электроны начинают покидать высокие энергетические орбиты и спускаться к основному уровню. При этом они начинают испускать свет и побуждают к этому остальные электроны. Образуется общий результирующий пучок света с одинаковой длиной волны у каждого источника. Чем больше новых электронов вернется к низким орбитам, тем мощнее свет лазера.
Резкость фокусировки
Длина световой волны в лазерном пучке только одна, следовательно, и цвет также один. Этот свет четко фокусируется линзой почти что полностью в одной точке.
(См. рисунок: слева — свет лазера, справа — естественный свет). Если сравнить свет лазера с естественным светом, то будет видно, что последний не способен иметь настолько резкий фокус.
Благодаря концентрации в узком луче огромной энергии лазер способен передать этот луч на гигантские расстояния, избегая рассеяния и ослабления, присущих многоцветному свету — естественному. Эти качества лазера превращают его в незаменимый инструмент для человека.
Активная среда
Для лазерного излучения необходима так называемая «активная среда». Только в ней оно может происходить. Как же создается активная среда? Прежде всего, нужно специальное вещество, которое обычно состоит из кристаллов рубина или алюмоиттриевого граната. Собственно, это вещество и есть активная среда.
Сформированный из него цилиндр или стержень вставляют в резонатор. Резонатор состоит из двух параллельных друг другу зеркал. Переднее зеркало наполовину прозрачно, а заднее не пропускает свет. Рядом с со стержнем (цилиндром) монтируется импульсная лампа. Цилиндр и импульсная лампа окружены зеркалом. Оно чаще всего изготовлено из кварца, на который нанесен слой металла. При помощи зеркала свет собирается на цилиндре.
Энергетические уровни атомов
Важный момент: состав активной среды таков, что у каждого ее атома есть как минимум три энергетических уровня. В спокойном состоянии атомы активной среды располагаются на низшем энергетическом уровне Е0. Как только включается лампа, атомы поглощают энергию ее света, поднимаются на уровень Е1 и довольно долго пребывают в таким возбужденном состоянии. Именно это и обеспечивает лазерный импульс.
Инверсная заселенность
Инверсная заселенность — фундаментальное физическое понятие. Это такое состояние среды, когда число частиц на каком-то верхнем энергетическом уровне атома (любом из существующих) больше, чем на нижнем. Собственно, активной и называется та среда, в которой уровни являются инверсно заселенными.
Фотоны с световой пучок
Электроны атома не располагаются хаотично. Они занимают определенные орбиты, окружающие ядро. Атом, получающий квант энергии, с огромной вероятностью переходит в состояние возбуждения, характеризующееся сменой орбиты электронами — с самой низкой (метастабильной или основной) на обладающую более высоким уровнем энергии. На такой орбите длительное нахождение электронов невозможно, поэтому происходит их самопроизвольное возвращение к основному уровню.
В момент возвращения каждый электрон испускает волну света, называемую фотоном. Одним атомом запускается цепная реакция, и электроны многих других атомов также перемещаются на орбиты с более низкой энергией.
Одинаковые световые волны движутся огромным потоком. Изменения этих волн согласованы во времени и в результате формируют общий мощный световой пучок. Этот пучок света и зовется лазерным лучом. Мощность луча у каких-то лазеров настолько огромна, что им можно разрезать камень или металл.
Классификация лазеров
Существует несколько видов лазера, отличающихся друг от друга по принципу агрегатного состояния активной среды и по способу ее возбуждения. Перечислим основные.
Твердотельные лазеры
С этих лазеров все начиналось. Активная среда в них была твердой и состояла из кристаллов рубина и небольшого количества ионов хрома. Накачка осуществлялась при помощи импульсной лампы. Самый первый рубиновый лазер собрал американец Т. Майман в 1960 году.
Твердотельные лазеры также изготавливают из стекла с примесью неодима Nd, алюмоиттриевого граната Y2Al5O12 с примесью хрома и неодима — все это также вещества для активной среды твердотельного лазера.
Газовые лазеры
В газовых лазерах активная среда формируется из газов с очень низким давлением или из их смесей. Газы заполняют стеклянную трубку, в которую впаяны электроды. Американцы А. Джаван, У. Беннетт и Д. Эрриот стали первыми создателями газового лазера в 1960 году.
В качестве накачки такого лазера обычно применяют разряд электричества, производимый генератором высоких частот. Излучение газового лазера отличается своей непрерывностью. Плотность газов невысока, так что требуется довольно длинный стержень активной среды. Интенсивность излучения обеспечивается в этом случае за счет массы активного вещества.
Газодинамические, химические и эксимерные лазеры
По большому счету эти три вида можно классифицировать как газовые лазеры:
- Газодинамический лазер по принципу работы схож с реактивным двигателем. В нем по сути происходит сгорание топлива, в которое добавлены частицы газов активной среды. В процессе сгорания молекулы газов приходят в возбуждение, а потом, будучи охлажденными сверхзвуковым течением, испускают мощнейшее когерентное излучение, тем самым отдавая энергию.
- В химическом лазере импульс излучения появляется в результате химической реакции. В самом мощном лазере этого типа работает атомарный фтор в реакции с водородом.
- Работу эксимерных лазеров обеспечивают особые молекулы, которые всегда находятся в возбужденном состоянии.
Жидкостные лазеры
Первые жидкостные лазеры появились почти тогда же, когда и твердотельные — в 60-х годах XX века. Для создания активной среды в них используются разнообразные растворы органических соединений. Плотность такого вещества выше, чем у газа, хотя и ниже, чем у твердых тел.
Поэтому такие лазеры способны генерировать достаточно сильное излучение (до 20 Вт), при том что объем их активного вещества сравнительно невелик. Работать они могут и в импульсном, и в непрерывном режимах. В качестве накачки используются импульсные лампы и другие лазеры.
Полупроводниковые лазеры
В 1962 году появились и первые полупроводниковые лазеры — в результате параллельной работы нескольких ученых из США: Р. Холла, М. Нейтена, Т. Квиста и их групп. Теоретически работа этого лазера была обоснована ранее, в 1958 году, русским физиком Н. Басовым.
В полупроводниковом лазере в качестве активной среды используется кристалл-полупроводник, например арсенид галлия GaAs. Поэтому на первый взгляд его можно было бы отнести к твердотельным лазерам. Однако он принципиально отличается тем, что излучательные переходы в нем происходят не между энергетическими уровнями атомов, а между энергетическими зонами или подзонами кристалла.
Накачка такого лазера производится постоянным электрическим током. Грани кристалла-полупроводника тщательно полируются, и из них получается отличный резонатор.
Лазеры в природе
В нашей Вселенной учеными были найдены лазеры с естественным происхождением. Существуют гигантские межзвездные облака, созданные конденсированными газами. В них инверсная заселенность образуется естественным образом. Свет ближних звезд или другие излучения в космосе выполняют роль накачки, а газовые облака сами по себе являются превосходной активной средой протяженностью в несколько сотен миллионов километров.
Возникает естественный астрофизический лазер, который не нуждается в резонаторе, — вынужденное электромагнитное излучение образуется в них самопроизвольно, как только проходит волна света.
Свойства лазерного излучения
Свет от лазера имеет особенные и очень ценные свойства, выгодно отличающие его от света обычных, тепловых источников.
- Излучение лазера когерентно и практически полностью монохроматично. Ранее подобные свойства были лишь у радиоволн от хорошо стабилизированных передатчиков.
- Распространение вынужденного излучения происходит только вдоль оси резонатора. В связи с этим расширение лазерного луча очень слабое, имеет почти незаметную расходимость (несколько угловых секунд).
- Благодаря вышеназванным свойствам лазерный луч способен фокусироваться в точку невероятно маленького размера. Энергия в точке его фокуса имеет огромную плотность.
- По причине монохроматичности излучения и чрезвычайной плотности энергии, лазерное излучение может достигать очень высоких температур. К примеру, температура излучения импульсного лазера мощностью порядка петаватта (1015 Вт) составляет более 100 миллионов градусов.
Применение лазеров
Свойства лазерного излучения уникальны. Это превратило лазеры в незаменимый для самых различных областей науки и техники инструмент. Кроме этого, лазеры широко используются в медицине, в быту, в индустрии развлечений, в сфере транспорта.
Технологические лазеры
- Благодаря огромной мощности лазеры непрерывного действия активно используются для того, чтобы разрезать, сваривать или спаивать детали, изготовленные из самых различных материалов. При высокой температуре лазерного излучения становится возможным сваривать даже те материалы, которые нельзя соединить между собой другими методами. Например, сваривание металла и керамики для получения нового материала — металлокерамики, обладающего уникальными свойствами.
- Для того чтобы изготовить микросхемы, используется лазерный луч, который способен сфокусироваться в одну мизерную точку, имеющую диаметр порядка микрона.
- Еще одно замечательное свойство лазерного луча — его идеальная прямота. Это позволяет использовать его как самую точную «линейку» в строительстве. Также в строительстве и геодезии при помощи импульсных лазеров производят измерения огромных расстояний на местности, засекая время, за которое световой импульс продвигается от одной точки до другой.
Лазерная связь
Появившиеся лазеры вывели на принципиально новый уровень технику связи и записи информации.
Радиосвязь, развиваясь, постепенно переходила на все более короткие длины волн, поскольку было доказано, что высокие частоты (с наименьшей длиной волны) предоставляют каналу связи наибольшую пропускную способность. Настоящим прорывом стало понимание того, что свет — это такая же электромагнитная волна, просто короче во множество десятков тысяч раз.
Следовательно, через лазерный луч возможно передавать объем информации, в десятки тысяч раз превосходящий объем, передаваемый высокочастотными радиоканалами. В результате этого были усовершенствованы различные виды связи по всему миру.
Также при помощи луча лазера записываются и воспроизводятся компакт-диски со звуками — музыкой, и изображениями — фото и фильмами. Индустрия звукозаписи, получив такой инструмент, сделала гигантский шаг вперед.
Применение лазеров в медицине
Лазерные технологии широко применяются как в хирургии, так и в терапевтических целях.
- Например, благодаря его уникальным возможностям, луч лазера возможно легко ввести сквозь глазной зрачок и «приварить» отслоившуюся сетчатку, исправить в труднодоступной области глазного дна существующие дефекты.
- В современной хирургии при сложных операциях используется лазерный скальпель, который минимизирует повреждение живых тканей.
- Лазерное излучение небольшой мощности ускоряет регенерацию поврежденных тканей. Оно также оказывает воздействие, по свойствам похожее на иглоукалывание, практикуемое восточной медициной, — лазерная акупунктура.
- В косметологии активно используются диодные и пикосекундные лазеры.
Современные научные исследования
- Поскольку энергия лазера имеет высокую плотность, а излучение — огромную температуру, становятся возможными исследования веществ в таком экстремальном состоянии, в каком они существуют в раскаленных звездных глубинах.
- Современные ученые ставят перед собой цель создать термоядерную реакцию. Для этого лазерными лучами необходимо сжимать ампулу со смесью дейтерия с тритием (так называемый термоядерный синтез).
- Лазер незаменим в генной инженерии и нанотехнологиях (которые работают с объектами размером порядка миллионной доли миллиметра — 10–9 м). При помощи лучей лазера преодолеваются масштабные ограничения — разрезаются, передвигаются и соединяются между собой невидимые для глаза составляющие части генов, биологических молекул и нанотехнологические детали.
- Лазерные локаторы — лидары, используются для исследований свойств атмосферы.
Военные лазеры
В военных целях спектр применения лазеров очень велик. Например, их используют в разведке — для поиска целей и связи. Но все же в первую очередь при помощи лазеров изобретают и изготавливают новейшие виды оружия. Лучи химических или эксимерных лазеров наземного или орбитального базирования обладают колоссальной мощностью.
Они способны без особых усилий уничтожать или выводить из строя вражеские боевые спутники и самолеты во время военных действий. Уже сегодня ведутся разработки и существуют примеры лазерных пистолетов, которыми планируется вооружать экипажи военных орбитальных станций. И это не сюжет фантастического фильма, а новейшие научные разработки!
Лазеры в индустрии развлечений
Лазеры нашли широкое применение в индустрии развлечений. Многие знакомы с лазерным шоу: такие представления часто сопровождают фестивали, концерты, праздничные мероприятия. Лазерное шоу может быть создано как внутри помещения, так и на свежем воздухе. Организатор способен выбрать оборудование под свои задачи и проецировать изображение любой сложности в любом цветовом диапазоне.
Так, одним из самых ярких и масштабных событий, которое сопровождалось лазерным шоу, стал концерт знаменитого музыканта Jean-Michel Jarre на Воробьевых горах в 1995 году. Он был приглашен Юрием Лужковым по случаю празднования 850-летия Москвы.
Музыкант выступал перед зданием МГУ, во время мероприятия на фасад университета проецировались фрагменты истории города.
Но в наше время лазерным шоу никого не удивишь. В Нью-Йорке в ноябре 2012-го появилась кратковременная лазерная установка с названием Global Rainbows — 35-километровым лазерным лучом в небо. Установка представляла собой пучок из семи мощных лазерных лучей всех цветов радуги, которые могли быть направлены как в одну сторону, так и в разные.
Конструкция была установлена после того, как на город обрушился ураган «Сэнди» в октябре 2012 года. Гигантская радуга показывала: город пережил катастрофу, и его жизнь продолжается.
Еще одним интересным примером применения лазера в индустрии развлечений стал лазерный костюм для вечеринок, разработанный тайваньским дизайнером по имени Wei-Chieh Shih. Одежда представляет собой лазерную установку и способна освещать все вокруг красным светом, генерируя лучи, направленные в разные стороны.
Лазеры в сфере транспорта
Лазеры могут быть полезны и в сфере транспорта. Так, например, в Нидерландах планируют внедрить установку лазерных излучателей на локомотивах поездов: это позволит убирать мусор и опавшие листья с путей прямо во время движения. Ведь все посторонние предметы, прилипшие к колесам, увеличивают тормозной путь и повышают риск катастрофы.
Лазер может быть использован и при езде на велосипеде. Велосипедными дорожками оснащены далеко не все улицы. А в темное время суток автомобилисты могут не увидеть разметку. В «умных» байках появилась необычная функция: они могут проецировать велосипедную дорожку при помощи лазерной установки. Такой подход повышает безопасность: велосипедист становится видимым и для других участников дорожного движения в темное время суток.
Еще один схожий способ применения лазера предложили создатели инновационной системы уличной безопасности Guardian. Смысл разработки — в установке специальных излучателей на столбах возле светофоров. Когда горит красный свет для пешеходов, проход закрыт лазерным лучом. Как только загорается зеленый, красный свет закрывает путь автомобилистам. Система направлена на повышение безопасности на дорогах: она работает как сдерживающий психологический фактор.
Лазерные гаджеты
Лазер встроен в некоторые современные гаджеты. Так, например, устройство Magic Cube способно проецировать виртуальную клавиатуру на рабочий стол или другую поверхность. Гаджет ориентирован на пользователей планшетов и смартфонов.
Применение лазеров в спорте
Интересное применение лазера придумала компания Nike. Разработка представляет собой мобильную установку, которая может проецировать поля для игры в футбол при помощи лазерных лучей. Площадку можно создать на любой ровной поверхности — как в городе, так и за его пределами.
Принцип работы лазера
включает два необходимых элемента: активную среду и резонатор. Активная среда представляет собой вещество, находящееся в неравновесном состоянии и способное усиливать проходящее через него резонансное электромагнитное излучение, частота которого соответствует разности энергий двух квантовых энергетич. уровней частиц среды. Переход частицы с более высокого на более низкий уровень энергии может быть излучательным или безызлучательным. Испускание фотона, т. излучение, может быть как самопроизвольным (спонтанное испускание), так и под действием электромагнитного излучения (индуцированное, или вынужденное, испускание). При спонтанном испускании частота фотона произвольна в пределах контура спектральной линии, ширина которой определяется шириной энергетич. уровней, участвующих в переходе. Произвольны также направление распространения излучения и его фаза. При вынужденном излучении испущенные фотоны полностью тождественны фотонам, воздействующим на частицы среды, т. происходит усиление падающей электромагнитной волны. Если воздействующая волна монохроматична, то вынужденное испускание также будет монохроматичным, имеющим ту же частоту, то же направление распространения и ту же поляризацию.
Если частица находится в нижнем энергетич. состоянии, то под действием внешней электромагнитной волны может происходить резонансное поглощение, сопровождающееся переходом частицы в верхнее энергетич. состояние. При резонансном поглощении энергия воздействующей волны уменьшается, а при индуцированном испускании увеличивается. Вероятность резонансного поглощения точно равна вероятности индуцированного испускания. Поэтому будет ли преобладать в реальной среде процесс вынужденного испускания или резонансного поглощения, зависит от соотношения населённостей верхнего и нижнего энергетич. уровней. Преобладание вынужденного испускания, необходимое для работы Л. , возможно при большей населённости верхнего состояния по сравнению с нижним при учёте их статистич. весов (инверсная населённость). Инверсия населённостей в среде может быть достигнута при подводе к ней энергии или при использовании энергии, запасённой в среде заранее. Процесс создания неравновесной среды называется накачкой. Способы накачки могут быть самыми разными: внешнее электромагнитное излучение, инжекция носителей заряда, химич. реакции, электрич. разряд, быстрое охлаждение и др.
Второй неотъемлемой частью Л. является резонатор – устройство, осуществляющее положительную обратную связь, т. возвращающее часть выходящего излучения в активную среду и обеспечивающее переход возможного процесса усиления электромагнитного излучения в процесс его генерации.
В коротковолновом радиодиапазоне обычно применяются резонаторы, размеры которых сравнимы или меньше длины возбуждаемых в них волн. Достаточно долго считали, что для оптич. диапазона, где длина волны порядка 1 мкм, такой резонатор изготовить невозможно, и при существовавшем уровне технологии это соответствовало действительности. В 1958 А. Прохоров предложил использовать т. открытые резонаторы. Размеры такого резонатора много больше длины волны возбуждаемых в нём электромагнитных колебаний, а резонансные свойства сохраняются, даже если его размеры превышают длину волны возбуждаемых электромагнитных колебаний вплоть до 106 раз и более. Простейший открытый резонатор состоит из двух отражающих поверхностей (зеркал), которые находятся на расстоянии, значительно превышающем длину волны излучения. Обычно диаметр зеркала также много больше длины волны. В активной среде, помещённой в резонатор, запасается энергия в виде электронного, колебательного или электронно-колебательного возбуждения. В результате вынужденного излучения энергия извлекается из среды и оказывается в резонаторе в форме электромагнитного поля, которое излучается в окружающее пространство, выходя через одно частично прозрачное зеркало резонатора.
Обратная связь может быть реализована непосредственно в активной среде, т. распределённая обратная связь. Она возникает в активной среде, оптич. плотность которой периодически меняется в пространстве. Отражение возникает при переходе волны от одного участка к другому, отличающемуся оптич. плотностью. Коэф. отражения при одном переходе мал, но т. переходов может быть много, общий коэф. отражения оказывается достаточно большим.
С развитием нанотехнологий в кон. 1980-х гг. стало возможным изготовление эффективных микрорезонаторов с размерами порядка оптич. длины волны. с такими резонаторами (см. Микролазер) обладают существенными достоинствами: малыми потерями, высокой квантовой эффективностью излучения и очень низкими порогами генерации. На практике широко применяются полупроводниковые лазеры с вертикальным резонатором. Разработаны микрорезонаторные лазеры, использующие полупроводниковые наноструктуры (напр. , квантовые точки) в качестве активных элементов (лазер на квантовых точках), и ожидается появление пром. технологий их изготовления. Такие миниатюрные источники света найдут применение в биологии, медицине, оптич. линиях связи, оптических и квантовых компьютерах и др.
Существует много разл. схем сочетания системы зеркал с активной средой, но во всех случаях условие возникновения генерации (условие самовозбуждения) общее: усиление излучения за один проход в системе зеркал и через активную среду должно превышать все потери энергии в резонаторе за этот проход. В общий баланс должны быть включены потери энергии на собственно полезное лазерное излучение, выходящее в окружающее пространство, и паразитные потери энергии на рассеяние света, его поглощение и т.
Историческая справка
Лазеры появились в нач. 1960-х гг. Этому историч. событию предшествовали глубокие теоретич. и эксперим. исследования. Усиление и генерация когерентных электромагнитных колебаний были реализованы в радиодиапазоне задолго до появления Л. с помощью устройств, размеры которых малы по сравнению с длиной волны излучения. Однако разработанные и применённые для этого методы не могли быть перенесены в оптич. диапазон.
В 1917 А. Эйнштейн обобщил понятие вынужденного излучения для квантовомеханич. системы. Он постулировал, что возбуждённая частица может излучать не только спонтанно, но и под воздействием взаимодействующего с ней кванта внешнего электромагнитного поля. Это определило новое уникальное свойство когерентного излучения – полную идентичность воздействующего и излучённого квантов.
Тогда же А. Эйнштейном была установлена связь между поглощением и индуцированным излучением, что позволило определять характеристики этих процессов из эксперим. спектроскопич. данных. Однако оптики в то время считали вынужденное излучение красивой, но бесполезной абстракцией, т. в обычных условиях плотность энергии света мала и пропорциональная ей вероятность индуцированного излучения также мала. Тем не менее работа А. Эйнштейна явилась первым кирпичиком в фундаменте будущей науки – квантовой электроники.
Некоторые указания на то, что в сильно возбуждённом газе имеет место «отрицательное поглощение», т. усиление излучения, содержатся в работе нем. физика Р. Ладенбурга (1928). Однако твёрдая уверенность в необходимости жёсткого равновесия излучения со средой не позволила должным образом отнестись к этому явлению.
В 1938 рос. физик В. Фабрикант с сотрудниками экспериментально обнаружил усиление света в неравновесной среде (газовом разряде) и сформулировал условие усиления света атомной системой. Это явилось очередным шагом на пути создания лазера.
Реальная концепция Л. появилась лишь в результате развития и слияния квантовых представлений в оптике и волновых представлений в радиофизике. Решающую роль в объединении результатов оптики и радиофизики сыграла радиоспектроскопия, изучающая спектры атомов, молекул и ионов в диапазоне частот 1010–1011 Гц.
Осн. принципы работы Л. были сформулированы и реализованы первоначально в микроволновом диапазоне при создании мазеров, где, в отличие от оптич. диапазона, в условиях термодинамич. равновесия возбуждённые уровни сильно населены, а спонтанное излучение слабое. Важно также, что радиофизики отчётливо осознавали решающее значение обратной связи при переходе от усилителя к генератору. Эта фундам. идея была реализована при создании молекулярного генератора (мазера) Дж. Гордоном, Г. Цайгером, Ч. Таунсом в США (1954) и Н. Басовым и А. Прохоровым в СССР (1955). В качестве активной среды использовался пучок молекул аммиака, инверсная населённость достигалась электростатич. пространственной сортировкой, обратная связь обеспечивалась объёмным резонатором.
Для перенесения реализованных в радиодиапазоне возможностей в оптич. диапазон необходимо было обеспечить преобладание вынужденного излучения над спонтанным (т. разработать эффективные методы создания инверсной населённости) и обеспечить эффективную обратную связь для оптич. длины волны излучения.
Для создания инверсной населённости Н. Басов и А. Прохоров предложили использовать метод электромагнитной накачки, известный как трёхуровневая схема накачки (1955). Бломберген предложил применить этот метод для создания мазеров-усилителей на парамагнитных кристаллах (1956). Хотя предложение Басова и Прохорова относилось к молекулярным пучкам, оно оказалось универсальным, пригодным для любых атомных систем.
Принципиальным шагом при создании Л. было также предложение А. Прохорова использовать открытый резонатор, который один в то время мог обеспечить эффективную обратную связь в оптич. диапазоне спектра (1958).
Высказанные идеи были реализованы Т. Мейманом (США) в 1960 при создании первого в мире Л. , в котором в качестве активной среды использовался синтетич. кристалл рубина, к этому времени подробно изученный и успешно применявшийся в качестве активной среды мазеров. В кон. 1960 А. Джаван и др. (США) осуществили запуск газоразрядного лазера на смеси гелия и неона. Это были первые два Л. , излучающие в красной области спектра, после чего началось лавинообразное развитие лазерной физики.
