1、現(xiàn)代光學(xué)泛指20世紀(jì)60年代激光出現(xiàn)后光學(xué)的新進展，包括激光科學(xué)、量子光學(xué)、激光光譜學(xué)、非線性光學(xué)、全息術(shù)、信息光學(xué)等。,11-1 激光科學(xué)的孕育和準(zhǔn)備,1、愛因斯坦1916年提出受激發(fā)射的概念,何叫受激發(fā)射 P346頁,愛因斯坦把普朗克的量子假說大大向前推進。1929年普朗克（左）親自把獎?wù)骂C發(fā)給愛因斯坦,2、1946年瑞士科學(xué)家布洛赫在做核磁感應(yīng)實驗時觀察到微波輻射和工作物質(zhì)間的共振信號，并初次觀察到粒子數(shù)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象（低能級上的粒子數(shù)比高能級上的粒子數(shù)少，N2N1）,布洛赫在做實驗,1948年，核磁共振的另一位發(fā)現(xiàn)者帕塞爾有意識地研究了磁場中各子能級的集居數(shù)。1951年他和合作者第一次在實驗

2、室中實現(xiàn)了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，觀察到了負(fù)吸收。發(fā)現(xiàn)LiF晶體在50Hz附近會產(chǎn)生零場諧振，時間很長。,帕塞爾在做實驗,1949年，法國物理學(xué)家卡斯特勒發(fā)展了光泵方法，為此，他獲得了1971年的諾貝爾物理學(xué)獎。所謂光泵，就是利用光輻射實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。他的工作為以后的固體激光器的研制打下了基礎(chǔ)。,第二次世界大戰(zhàn)中雷達(dá)得到廣泛應(yīng)用，微波技術(shù)發(fā)展很快，微波器件充分發(fā)展，磁共振方法因而得到研究，光泵方法也大顯身手。微波波譜學(xué)發(fā)展起來了，也就為發(fā)明微波激射放大器（脈塞maser）準(zhǔn)備了充分條件.,圖為1940年11月麻省理工學(xué)院的輻射實驗室，正在緊張研究雷達(dá),1952年，韋伯提出了利用受激發(fā)射原理，使某些工作物質(zhì)

3、激發(fā)，使之具有放大電磁波的量子放大器的作用。,11-2 微波激射放大器（脈塞maser）的發(fā)明,湯斯在調(diào)整他的第二臺氨分子束微波激射器,1954年，美國物理學(xué)家湯斯研制出世界上最早的微波激射放大器氨分子微波激射器。,與此同時，前蘇聯(lián)列別捷夫物理研究所的巴索夫和普洛霍洛夫也獨立地研制出氨分子微波激射器。,微波激射器的研制成功，給人們很大的啟發(fā)，促使科學(xué)家們?nèi)ニ伎寄芊駪?yīng)用同樣的原理在光頻波段實現(xiàn)受激發(fā)射。,11-3 激光器的設(shè)想和實現(xiàn),1958年，肖洛和湯斯在一篇著名的文章中討論了由微波激射器過渡到激光器所存在的問題，并建議用鉀蒸汽作激光工作物質(zhì)，而認(rèn)為用紅寶石不易實現(xiàn)受激發(fā)射。可是美國加利福尼亞

4、休斯研究所的梅曼沖破這一禁區(qū)，巧妙地使用脈沖氙燈作光激勵源，于1960年制成世界上第一臺紅寶石激光器。,梅曼的第一臺紅寶石激光器原理圖,第一臺紅寶石激光器 實物圖,紅寶石晶體被螺旋狀氙閃光燈所激勵，發(fā)出激光脈沖,梅曼正在演示他的第一支紅寶石激光器,從1916年愛因斯坦提出受激發(fā)射的概念，到1960年第一臺激光器的誕生，歷經(jīng)了40多年。,自從1960年制成第一臺激光器以來，激光已成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)最活躍的領(lǐng)域之一。它的出現(xiàn)標(biāo)志著人們掌握和利用光進入了一個新階段，使古老的光學(xué)煥發(fā)了青春。激光的發(fā)展有力地促進了其他科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，并獲得多方面的應(yīng)用。,圖1116 1960年索洛金和史蒂文森在調(diào)整CaF

5、2U3+激光器,圖1117 賈瓦在貝爾實驗室演示第一臺氦氖激光器,圖1118 經(jīng)里格羅德等人改進的氦氖激光器,圖1119 古爾德封存的筆記中的一頁,圖11-20 佩特爾正在調(diào)整他的第一臺CO2激光器,圖1121 阿爾費羅夫,圖1122 克勒默,圖1123 一種新型激光二極管正在試驗,圖1124光通訊中的光電子學(xué)器件,圖1125 用于激光聚變實驗的巨型Shiva激光器,圖1126 伽博的第一張全息照片,圖1127 伽博站在他的全息相片面前,圖1128 漢胥小組使用的激光光譜學(xué)實驗裝置,圖1129 飽和吸收光譜法的原理圖,圖1130 用飽和吸收光譜法測出的氫譜線H,圖1131 利用石英晶體把紅寶石激光器發(fā)出的紅光變成藍(lán)光,圖1132 布隆姆貝根1974年在哈佛實驗室里,圖1133 用于量子計算的激光設(shè)備，可以使鈣離子在兩態(tài)之間變換,圖1134 1997年MIT小組用于觀測玻色愛因斯坦凝聚的實驗裝置,圖1135 MIT小組所做的玻色愛因斯坦凝聚的實驗圖象。圖象顯示原子從原子陷阱中逸出6 ms之后原子的密度分布。更熱的原子運動得更快，所以，在轉(zhuǎn)變溫度之上時原子有一個很寬的分布（如左圖）。正