Сибирские Огни, 1978, № 4

ВЛАДИМИР ВИНОГРАДОВ 132 пришли в движение, причем их «скачка»» по уровням любопытна тем, что некоторые из них оказываются на сдвоенной «жердоч­ ке»»— той, которая составлена из двух близких уровней буферного газа и основ­ ного. Эта «жердочка»» становится «перена­ селенной», здесь уживаются атомы неона и атомы гелия. При этом атомы буферного газа отдают свою энергию атомам основ­ ного. И вот это-то «пожертвование»» и яв­ ляется условием для возникновения инду­ цированного излучения. Индуцированные атомы начинают, на­ правляемые зеркалами*, метаться между ними вдоль оси трубки, свет усиливается, и определенная его часть проникает сквозь зеркала — вспомним, что они полупрозрач­ ные, с коэффициентом отражения 97,7 про­ цента. Иными словами, 2,3 процента всех индуцированных атомов проходит сквозь стекло. Они-то и образуют знаменитые те­ перь лучи лазера. Легко догадаться, что если одно из зеркал сделать менее проз­ рачным, то оно будет пропускать меньше света, и тогда основной его поток ринется через то зеркало, которое находится на­ против. На выходе из лазера получим тоненький пучок света, световую иглу. Эта игла — мощнейшее явление, она, несмотря на свою «нематериальность», способна проде­ лывать огромную работу. Широко известна крепость алмаза, но перед лучом, идущим из генератора, не устоит и алмаз: световая игла за какие-нибудь доли миллисекунды просверлит в нем отверстие. В первых лазерах использовались рубин или неодимовое стекло. Но применение только этих веществ поставило бы челове­ чество в сложные условия: ограниченность исходного материала привела бы к ограни­ ченности производства квантовых генерато­ ров. Поэтому начался активный поиск дру­ гих материалов, атомы которых могли бы принять участие в генерации света. Резуль­ таты поиска не заставили себя долго ждать. В наши дни генерация света стала уча­ стью более чем тысячи материалов. Здесь мы обнаруживаем кристаллы и активиро­ ванные стекла, пластмассы и газы, полу­ проводники, плазму и т. д. В роли вещест­ ва, атомы которого производят свет, те­ перь могут быть и различные органические соединения, активированные ионами редко­ земельных металлов. Лазер-трудяга, лазер-многостаночник ак­ тивно вторгается в бесчисленные сферы практической и теоретической деятельно­ сти человека. Резание металла, хирурги­ ческие операции, эксперимент в лабора­ торных условиях, точные измерения, пере­ дача информации по всем существующим в настоящее время направлениям — да разве можно перечислить все «должност­ ные обязанности» лазера! Уж е вскоре после создания первых ла­ зеров один из их изобретателей академик Прохоров отмечал, что они быстро нашли себе применение в науке, в радиоастроно­ мии, радиолокации. В частности, лазеры с успехом применялись при исследовании планет Юпитер, Марс, Венера, Меркурий. Благодаря лазеру были получены ценные сведения о распределении нейтрального водорода в Галактике, обнаружено излуче­ ние межзвездного возбужденного водо­ рода. Квантовые парамагнитные усилители ис­ пользуются для дальней космической свя­ зи, повышая общ ую чувствительность на­ земных радиоприемных систем,, в десятки раз увеличивая скорость передачи инфор­ мации. Если бы теоретики и практики по­ пытались достичь такого эффекта тради­ ционными «долазерными» средствами, то есть простым увеличением размеров на­ земных антенн, это привело бы к неверо­ ятному удорожанию всей системы, не говоря уж е о тех трудноразрешимых кон­ структорских задачах, которые тотчас во з­ никли бы в этой области. Мало того, так как радиосвязь и в дальнейшем будет ос­ новным видом космической связи, то м ож ­ но с уверенностью утверждать, что чем дальше будет забираться человек в космос и чем глубже и пристальнее будет он в него всматриваться, тем больш ую роль бу­ дут играть лазеры. В ССС Р квантовый усилитель успешно работал, скажем, на связи с космической 0 . станцией «Зонд-З», сфотографировавшей обратную сторону Луны, в С Ш А он нашел применение в глобальных линиях связи че­ рез спутники «Телестар» и «Эрли Берд». Фантастична мощность генераторов света. Чтобы хотя бы приблизительно предста­ вить себе его возможности, достаточно ещ е раз вспомнить гиперболоид, создан­ ный героем А лексея Толстого, инженером Гариным. О твлечем ся от писательской не-, точности и поговорим о другом. Тонкий, как вязальная спица, луч гиперболоида мог разрушать здания, плавить гранитные по­ роды, прожигать металлические плиты. Ве­ ликий писатель предугадал на несколько десятков лет появление лазеров. В наше врем я есть все основания утверждать, что излучение квантовых генераторов способно достигать мощности, в тысячу раз превос­ ходящей излучение Солнца с квадратного сантиметра его площади. Вспомним, что температура поверхности нашего светила — шесть тысяч градусов, а излучение лазера может разогревать тот или иной объект до миллиона градусов. Выше уж е говорилось о том, что в наши дни стало необходимым научиться сжимать информацию. Это можно делать с помо­ щью лазерного света. Выражение «сжать информацию» для оп­ тика (а сейчас и для нас с вами) имеет со­ вершенно конкретный смысл: надо про­ пустить луч света через, скажем, страницу текста, а затем так сфокусировать этот луч, чтобы он превратился в едва различимую точку. В ней, этой точке, и окажется заклю ­ ченной вся страница текста. Затем рядом с первой страницей-точкой вы мож ете уло­ жить вторую, третью и так далее. Легко представить себе, сколько страниц текста вместит, например, пятнышко величиной с обычную чернильную кляксу — ровно столько, сколько в этой кляксе поместится