纪念激光发明50年（2.1.2）

作者 NUA CCThere 原载 http://www.ccthere.com/alist/3083231  经作者特别授权发表

第二部:黑马撞线的夏天
  第一章:走大运
     第二节:搬家了
MAIMAN做了这几个实验后,LASER已经象一个怀胎9个多月的婴儿,到了动一动立刻就出来的地步.MAIMAN当然意识到了这撞大运事件即将来临,所以他快跑起来,一步接一步迅速向LASER终点线冲击.上一节里面说到的他做的几个实验其实就是从微波(MASER)向光(LASER)的一步接一步的接近.

然而这时候,MAIMAN遇到了巨大的挑战.首先,顶头上司LYONS又发难了,说---你做LASER是做梦,年轻人爱做梦可以但是还是要脚踏实地做好本行;最好别在LASER上花太多时间,试一下,就一下.这不,我们一月份就搬家,你主要任务就是搬家,搬家之后就要立刻推进你的MASER工作.搬家其间,你可以抽空搞一下LASER.

当时HUGHES的老板--HOWARD HUEGHES,买了新的MALIBU 峡谷的新的实验室,59年底大楼建好了,搬家也快了,所以MAIMAN59年12月到60年的4月份是一个非常手忙脚乱的月份,一方面在催生他梦寐以求的LASER,一方面要应付LYONS的主要任务改进MASER,一方面又要拆卸仪器打包发运.还好这搬家不算远就是30分钟的汽车---MAIMAN有些试验是把仪器拆了,先搬到自己车库里做了几组数据等新的实验室装修打扫干净,水电都通了才又搬过去的.而正是由于这慌乱的搬家,LYONS就没有太关心MAIMAN的LASER副业有没有影响主业MASER.

MAIMAN在老实验室彻底撤出,搬家到新实验室的2~3个月里做了上面说的RUBY的R系列荧光试验. 这每一步都让他心跳加快,他在做试验的同时用最新的数据分析了要出LASER的每一个必要条件. 其中的一个重要条件就是他需要一个瞬间能在570NM波长(黄色光)产生大量能量来激发基态离子到F2能级的闪光灯. 为此他充分利用了搬家过程中,HUGHES公司雇佣的照相师,从他们手里实验了各种各样的闪光灯,分析了570NM波长的强度,然后他照着照相师手里的闪光灯型号定了好几个照相用闪光灯,拆了后再联上自己的土电源控制器就可以催生LASER这个BABY了---这对于从小修电器的MAIMAN来说当然是易如反掌. 同时他仍然觉得不够保险,还自己跑到车间找了一个内径1.5英寸(4CM)的铝管,用细砂纸打磨得象镜子一样,然后把闪光灯放了进去.估计这几个闪光灯加铝管的花费不到$300.

同时,他也让外边光学车间打磨了几块平行的RUBY晶体,然后镀了金属银膜--这个工艺在当时仍然是非常昂贵,根据楼主所知成熟的平行抛光的双面抛机器在中国的引进已经是90年代后的事情,美国在60年代还是要靠能工巧匠才能做出来. 而这抛光和镀膜估计花的钱比那个$1,200的分光光度计要贵很多,而且不能说是做MASER的.估计花了$2万多---合MAIMAN当时的2年工资了. MAIMAN的设计就是把这昂贵的RUBY晶体放到弯成一圈圈的闪光灯里面---只要一通电,一个脉冲,激光这个BABY就会冲出来了!!!

MAIMAN是一个非常严谨和自信的人,他用最新R系列的荧光数据做了精确的计算,确信无疑BABY就在1个月后出生--当他搬到MALIBU新实验室后的第一个月, 1960年5月的第二个到第三个星期.

严谨和自信的人就会象诸葛亮一样开始和东部的巨人们表演能掐会算的杂技了.他准备4月份先给当时的新的物理评论快报PHYSICAL REVIEW LETTER(PRL)发一篇文章,用自己的最新实验数据揭示WIEDER和SCHAWLOW的错误结论.他估计这篇文章会在不久的将来6月份正式发表,然后他的LASER就会在前一个月出来,第二篇PRL也在同时发往东部PRL编辑部;这样一来,估计6月份东部的巨人看到第一篇文章会立刻震惊其R系列荧光效率接近100%的结果和后果,并随后开始做补救的时候,最晚也就会在7月份,在第一次震惊中和梦想补救的时候看到他的第二篇文章---意识到没有翻牌的机会了!

不过,他还是留了一手.在第一篇文章他始终没有大胆地说"我下个月就要试LASER了"---这是欲擒故纵,笑看东部巨人们有没有立刻反应,同时让他们觉得他们还有翻牌的机会---因为LASER还没有正式发光呢.

然后文章里MAIMAN又说脉冲光把Cr++离子从基态激发到4F2是"DEPLETION Cr++离子基态数量"(楼主的理解是非常深的减少基态Cr++离子,>>REDUCE),配发的试波器图也说明了这信号好大,但是他又给了一个大约3%的基态Cr++离子被激发的句子.这"仅3%"看似是附和SCHAWLOW 的基态不适合做能级翻转的结论,却与试波器图和"DEPLETION"不符合.真正的含义只有行家才会质疑,并会立刻去做实验了---MAINMAN可能已经估计到是谁会立刻去试验RUBY了.

MAIMAN1960年6月发表在PRL的第一篇有关RUBY红宝石LASER/MASER的文章 (编辑部在1960年4月22日收到)
 

 

MAIMAN的这一计划可谓非常精确,后来也证明了他的计划精确到了一个星期.

就这样,他的第一篇PRL文章在4月份第3个星期五发了出去.