В этом году исполняется 50 лет одному из величайших изобретений XX века. Речь идет об устройстве со сложным названием «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation» (усиление света под действием вынужденного излучения), которое вошло в нашу жизнь по своим первым буквам под простым словом ЛАЗЕР.

Среди людей, благодаря которым это стало возможным, – целая плеяда выдающихся ученых нашей страны. В их честь, а также в честь полувекового юбилея лазера, в этом году пройдет целый ряд юбилейных мероприятий. Одно из первых – совместное заседание Научной сессии Отделения физических наук РАН и Ученых советов ФИАН и ИОФ РАН, посвященное 50-летию создания лазера – состоялось 21 апреля в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН).

Как и многие великие изобретения, лазер имел своего предшественника. Им был аммиачный мазер – квантовый генератор микроволнового излучения, созданный в 1954 году почти одновременно в нашей стране, в ФИАН, будущими нобелевскими лауреатами Александром Прохоровым и Николаем Басовым и в США профессором Колумбийского университета Чарльзом Таунсом с ассистентами Джеймсом Гордоном и Гербертом Цайгером. В 1958 г. Н. Басов и А. Прохоров вместе с Ч. Таунсом независимо друг от друга предложили новую идею – квантового генератора, формирующего не микроволновое, а видимое излучение, то есть привычный нам свет. Это, собственно, и был лазер, хотя сами авторы изобретения назвали его иначе – оптический мазер. Потребовалось, однако, 2 года, чтобы эта идея воплотилась в жизнь. 16 мая 1960 г. сотрудник исследовательского центра фирмы «Хьюз Эйркрафт» американский физик Теодор Мейман, основываясь на работах Н. Басова, А. Прохорова и Ч. Таунса, создал первый в мире действующий лазер на искусственном рубине. Таким образом, в мае этого года лазеру исполнится ровно 50 лет.

Современные лазеры имеют огромное число видов и модификаций, многие из которых не могли себе даже вообразить создатели первых приборов. Это газовые лазеры, лазеры твердотельные и полупроводниковые, лазеры на свободных электронах. Все это говорит об огромном пути, которое прошло данное изобретение за минувшие полвека. Этот путь в лицах и фотографиях можно увидеть сегодня в ФИАН на втором этаже главного корпуса, где развернута выставка фотографий по лазерной тематике, включающая копии уникальных снимков, хранящихся как в архивах института, так и в личных архивах его сотрудников. А 21 апреля многих героев российской лазерной физики можно было увидеть в ФИАН и лично. В Объединенной научной сессии Отделения физических наук РАН и Ученых советов ФИАН и ИОФАН приняли участие представители цвета отечественной науки, и некоторые из них поделились с собравшимися в зале своими воспоминаниями и рассказали о том, что же такое лазеры сегодня и, самое главное, какими они будут завтра.

1 – академик А.М. Прохоров (в центре) и его коллеги к.ф.-м.н. Г.А. Аскарьян (слева) и Г.П. Шипуло (справа) у установки для наблюдения светогидравлического эффекта
2 – Открыто новое явление – обращение волнового фронта. Авторы открытия (слева направо): Ф.С. Файзуллов, Б.Я.Зельдович, В.В. Рагульский, Ю.О. Носач и В.И. Поповичев

Открыл сессию директор ФИАН, вице-президент РАН, академик Геннадий Андреевич Месяц, который сказал, благодаря чему, по его мнению, оказался возможным успех советской лазерной физики. По словам Г.А. Месяца этот успех «был обоснован, во-первых, высококвалифицированными специалистами, обучавшимися в ведущих физических вузах страны; во-вторых, достаточным финансированием со стороны государства; в-третьих, тем, что наша промышленность была в состоянии поддерживать научные исследования собственными приборами, материалами, технологиями».

Сразу после Геннадия Андреевича выступил директор Института лазерной физики СО РАН, академик Сергей Николаевич Багаев. В своем докладе «Спектры сверхвысокого разрешения и их фундаментальное применение» Сергей Николаевич рассказал о фемтосекундных лазерных часах, истории их зарождения, состоянии на данный момент и перспективах развития в будущем. По словам С.Н. Багаева в наши дни благодаря высокой стабилизации частоты колебаний оптических генераторов, в которых используются квантовые переходы атомов кальция, магния, цезия и других элементов, секунда приобрела точное «физико-техническое» определение. Стандарты частоты и времени, которые создаются сегодня российскими учеными, позволяют значительно увеличить быстродействие потребительских навигационных устройств и способствуют развитию помехозащищенности широкополосной связи. Незаменимыми являются лазеры и для развития новых методов локации, в том числе космической.

Руководитель Отделения оптики Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) доктор физ.-мат наук, Анатолий Викторович Масалов рассказал о первых работах по созданию лазеров в Отделении оптики ФИАН. В своем докладе «Отделение оптики ФИАН: первые работы по созданию лазеров» Анатолий Викторович напомнил, что именно в Отделении оптики 18 сентября 1961 года сотрудники лаборатории люминесценции ФИАН М.Д. Галанин, А.М. Леонтович и З.А. Чижикова под руководством академика Басова запустили первый советский лазер на кристалле рубина. После своего доклада Анатолий Викторович торжественно вручил Зое Афанасьевне Чижиковой и Александру Михайловичу Леонтовичу официальные благодарности от дирекции ФИАН за пионерские работы по развитию лазерной техники в России.

Ведущие научные сотрудники ФИАН Виктор Каслин (один из тех, кто первым в нашей стране осуществил лазерную генерацию в ультрафиолетовом диапазоне) и Александр Леонтович (один из создателей первого советского лазера – на кристалле рубина)

Директор Отделения нелинейной динамики и оптики Института прикладной физики РАН, член-корр. РАН, доктор физ.-мат. наук Александр Михайлович Сергеев выступил с докладом «Развитие исследований по экстремальным световым полям». Он рассказал о петаваттных лазерах (таких приборов с мощностью 1015 Вт в мире существует всего несколько штук), о технологии усиления чирпированных, то есть частотно-модулированных, световых импульсов, об открытии и свойствах титан-сапфировых лазеров, а также о начале эпохи настольных титан-сапфировых лазеров с мощностью до нескольких тераватт (1012 Вт) и проектах современных мультипетаваттных лазеров.

Заведующий отделом Колебаний и заместитель директора по научной работе ИОФАН, доктор физ.-мат. наук, Сергей Владимирович Гарнов рассказал о развитии лазерных источников мегавольтных сверхкоротких (терагерцовых) импульсов, а также о достигнутых на сегодня успехах в этой области. В настоящее время, по словам С.В. Гарнова, в среде с помощью лазеров можно наводить и изучать поля с напряженностью в миллион вольт на сантиметр. Использование терагерцового диапазона спектра является сегодня и одним из перспективных медицинских приложений лазеров, например, в области безвредного сканирования органов человека.

Руководитель группы полупроводниковых лазеров Нейтронно-физического отдела ФИАН, доктор физ.-мат-наук Юрий Михайлович Попов совместно с Н.Г. Басовым и Б.М. Вулом одними из первых предложили идею создания полупроводниковых лазеров. Выступая перед собравшимися в зале Ю.М. Попов провел целый экскурс по истории создания полупроводниковых лазеров в мире.

Последним выступил главный научный сотрудник Института физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси (ИФ НАНБ), академик НАНБ Павел Андреевич Апанасевич. Его доклад «Лазерная физика в Беларуси: становление и состояние» был посвящен позициям белорусской науки в развитии лазерной физики, ее первым шагам, сделанным еще в советское время, а также трудностям, с которыми пришлось столкнуться белорусским ученым при распаде СССР. Многое П.А. Апанасевич рассказал и о современных работах белорусских ученых.

В завершение сессии всем участникам, внесшим вклад в развитие лазеров в России, были вручены памятные сувениры из неодимового стекла с лазерной гравировкой – «50 лет лазерной эры».

По материалам АНИ " ФИАН-информ "