Ლაზერის ფორმირება

Ლაზერი: კვანტური საბრძოლო მაგია, რომელიც ადამიანებს შეუძლიათ სინათლის გაფერალება
Კალიფორნიის მოჟავის ქვაბში, ჯგუფი ასტრონომები გამოსცემს 10-მეტრიან დიამეტრის ლაზერულ სინათლეს ღამის საღამოში. ეს მწვანე სინათლე არ აინტენდირებს ვარსკვლავებთან გარკვევას, არამედ საშუალებას აძლევს ტელესკოპებს, რომ მოიცავდნენ უნივერსუმის უფრო ნაკლები სურათი, ვიდრე Hubble-ის სურათი, ატმოსფერული ტურბულენციის ზომით. ამ სინათლის სიმღერა ზუსტად არის 20-ე საუკუნის ერთ-ერთი დიდი გამომავალი - ლაზერი. მისი დაბადება არ იყო შემთხვევითი, არამედ უსამართლესი კოლაბორაცია, რომელიც ჩამოურჩენილა ფიზიკოსების, ინჟინერებისა და მასალების მეცნიერებთან განსაკუთრებულ მудრობის მეხსიერებაში.
Პირველი აქტი: დაგავიწყებული „ფantom თეორია
1917 წელს, აინშტაინი დაგროვა განტოლებების სიმრავლე ბერლინის უნივერსიტეტში, სადაც პროგნულად განსაზღვრა „შესაჩუქარებული გამოსხივება“-ს არსებობა. ეს ფენომენი, რომელიც მაშინ ცნობილი იყო როგორც „თეორეტიული ფანტომი“, აღწერს, როგორ ფოტონები, მაგალითად დომინოს კარტების მსგავსად, გამოწვევენ ატომებს გამოსახავად „კლონები“, რომლებიც სრულყოფილად რეპლიკარებიან თავის თავს. თუმცა, ეს გამოიძახვა დარჩა მოლაპარაკებული почти 30 წლები - რადგან არავინ არ მოიძებნა გზა ატომური არმიის ერთად განსაზღვრული „დესერტირების“ გამოწვევაში.
1951 წლის გაზაფხული ღამის მდგინარე, კოლუმბიას უნივერსიტეტის ჩარლზ ტოუსი პარკის ბენქზე ჯაჭვისას მიიღო ალავადი განცხადება: ამონიაკის მოლეკულების ბომბარდირებით მაგნიტულ-ელექტრომაგნიტული სიამობებით კონკრეტული სიხშირის გამოყენებით შეიძლება დაახარისხოს მასალის მაღალენერგიაში მდებარე ნაწილაკების რაოდენობა და აღემატებს დაბალენერგიაში მდებარე ნაწილაკების რაოდენობას, რაც შექმნის „ენერგიის ხარისხს“. ეს ფენომენი, რომელსაც „ნაწილაკების რაოდენობის ინვერსია“ უწოდებენ, საბოლოოდ მიღწეულია მიკროველის ზონაში, რის შედეგად დაიწყო პირველი მიკროველის ლაზერი (Maser). მაგრამ მეცნიერები სწრაფად გაიგეს, რომ სიმაღლის მილიონჯერ შემცირება ხანდახან ხელსაწყოს სpekTრუმში გამოწვევს ტექნოლოგიურ რევოლუციას.
Მეორე ნაწილი: ფოტონების კაღალი რუბინში
1960-ში, თეოდორ მაიმანის ლაბორატორია ვიყვა წინადადებული „სიკვდილი“ სხვა მეცნიერთა მიერ რუბინების ქრისტალებით. ამ დროს, ძირითადი თეორია მიერთა, რუბინების ენერგიის დონის გარდასვლის ეფიქიენტი იყო ძალიან დაბალი, მაგრამ მაიმანი განახილა, რომ კრომის იონები განახორციელებენ უნიკალურ „სამდონიან გარდასვლას“ ძალიან ძალური სინათლეს გამოწვევით. ის ჩამორთა წითელი ჯადოს სპირალური ქსელის ლამპით, როგორც რაინბოუს ჩამოღება მოლეს საშუალებით. ბოლოს, ის ჩამორთა ვერცხლის ორივე ბოლოს სივერით, რათა შექმნას „ფოტონური ეхоს სამავალი“.
Ამ აპარატში, რომელიც მხოლოდ კლინის ზომას აქვს, ფოტონები გადაადგილებულია წინ-უკან 300 მილიონჯერ წამში. თითოეულ გადასვლისას, როდესაც ისინი გადიან ქრომის იონების მასივის მართვაში, ახალი სტიმულირებული რადიაცია ჩაწყვილია, და სინათლის ინტენსივობა ზრდება ექსპონენციალურად. როდესაც გამოსვლის ფოტონების მოკლე მასივი გადიან ნახalf ნაგრძელი ვერის ფილმის მართვაში, ადამიანებმა პირველად მოიხსენიეს ღრმა წითელი ლაზერი სივრცე-დროის კოჰერენტი იყო - მისი ერთფერონობა 100,000-ჯერ უფრო წმინდა იყო, ვიდრე მზის სინათლის, და მისი გადახრის კუთხე მხოლოდ ერთ-ათასედი იყო ძირს მიმართული სინათლის მიმართვის კუთხის.
Ნაწარმო 3: სინათლის ტანცი ნანომასშტაბში
Ლაზერული ტექნოლოგია XXI საუკუნეში გადახვევია მაკროსკოპული მასალების ზღვარებს. მეტალურგიულ ლაბორატორიაში, ინჟინერებმა გაწარმოებულია კვანტური მარცველები გალიუმ-არსენიდის ფუძეებზე, რომლებიც მხოლოდ ერთი მე-ათასედია ადამიანის მაგრის სიგანეს მოლეკულური ბირთვის ტექნოლოგიის გამოყენებით. როდესაც წ전დები გადიან ამ ნანომასშტაბულ შუალედების მეშვეობით, ფოტონები, რომლებიც გამოადგენს ელექტრონებისა და ხვრელების რეკომბინაციას პოტენციალურ მარცველში, ზუსტად ჩაიღება ბრაგის რეფლექტორის მიერ, რის შედეგად წარმოდგენილია მინიატურული ლაზერი, რომელიც 90%-ზე მეტი ეფექტიურია.

Ჯერ უფრო განსაზღვრულია "ტოპოლოგიური ლაზერების" გადახვევა: ფოტონები გადიან სპირალური გზით მასალის ზედაპირზე, როგორც სინათლეები მობიუსის ლენტაზე გავრცელებული მასალაზე, საერთოდ უარყოფილი ტრადიციული ლაზერების გადახვევის გამო. ეს სტრუქტურა მისცემა ლაზერის გადაცემას გარკვეული გადაცემის გარეშე კრუვის ფორმის ვავგამართვის გამოყენებით, რის შედეგად გამოწვეულია ფოტონური ჩიპების რევოლუცია.
Მოქმედება IV: მაგიური სინათლე, რომელიც გადაწერს რეალობას

Ჩინეთის „Sky Eye“ რადიოტელესკოპის გვერდით, გუიჯოუში, გამოყენებულია სუპერწინალური ნანოსიმენტი, რომელიც ერთ-ერთ ფოტონის მიღებისას ინტერფერომეტრის მიერ აღებული მილიონი ნანოწამის ერთი ნაწილის მოხდენით, ინტერპრეტირებს 13.7 მილიარდი სივრციული წლის მანძილზე მდებარე კოსმოსის მიკროვავურ ფონის რადიაციას. თითოეული ფოტონის მიღებისას, მას მოჰყენება სუპერწინალურ მასალაში კვანტური ფაზის გარდაქმნა, რომელიც აღებულია ლაზერული ინტერფერომეტრის მიერ.

Მედიცინურ სფეროში, ფემტოწამიანი ლაზერები გარდაქმნილია „ჩანადეგი სინათლეს ხით“, რომლებიც აღმოაჩენენ მიკრონულ ზომის ლენზებს კორნეაზე ნეირონების სიჩქარის ათასჯერ სწრაფად, არ მოქმედებს გარშემო ტისუსზე და აحيحებს ხელსაწყოს. 2023 წელს გამოიყენეს „ფოტოაკუსტიკური ლაზერული თერაპია“: ავალი ნანორდები ამოიღებენ 嬤-ინფრაწითელის ლაზერს, რომლის მიერ წარმოიქმნება ადგილობრივი პლაზმის რეზონანსი, რომელიც ზუსტად ამატებს რკინკის უჯრედებს, არ დაზარდნის ჯანმრთელ უჯრედებს.

Ეინშტაინის პროგნოზიდან მის Rubin ლაზერის დაბრუნებამდე, ლაბორატორიის საკვირებლად წყალს მდებარე მოწყობილობებამდე, ლაზერთა ეvoluciónის ისტორია ძირითადად არის ადამიანის კვანტური სითხის მართვის ისტორია.