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用燈泡作光源，調(diào)制速度非常有限，只能載運(yùn)一路音頻信號(hào)。1958年有人制造出了世界上第一臺(tái)微波發(fā)射器，美國(guó)人梅曼（Theodore Harold Maiman，1927—2007年）受到其理論的啟發(fā)，決定設(shè)計(jì)能發(fā)射可見(jiàn)光的激光器，但他的主管反對(duì)這項(xiàng)研究，于是梅曼從政府那里獲得了5萬(wàn)美元的研究預(yù)算。他的固體激光器使用位于裝置中心的人造紅寶石棒作為工作物質(zhì)，用螺旋狀氙燈作泵浦源，如圖1.2.3a所示。作為諧振腔的摻有鉻離子（Cr3+）的紅寶石（Al2O3）棒的一端鍍成全反射鏡，另一端鍍成半反射鏡。1960年5月16日，梅曼利用這臺(tái)設(shè)備獲得了波長(zhǎng)為694.3nm的脈沖相干光，1960年7月7日他又在曼哈頓的一個(gè)新聞發(fā)布會(huì)上當(dāng)眾演示了他發(fā)明的世界上第一臺(tái)紅寶石激光器。

梅曼發(fā)明世界上第一臺(tái)紅寶石激光器

世界上第一臺(tái)紅寶石激光器發(fā)明者梅曼梅曼(T.H.Maiman， 1927―2007年) 出生于洛杉磯市其父親是一名電氣工程師，梅曼在科羅拉多大學(xué)學(xué)習(xí)工程 物理學(xué)期間，就通過(guò)幫助大學(xué)修理電子設(shè)備獲得收入支付學(xué)費(fèi)。先后在斯坦福大學(xué)獲得碩士學(xué)位和博士學(xué)位，他的博士論文為實(shí)驗(yàn)物理方向，導(dǎo)師為諾貝爾獎(jiǎng)獲得者威利斯·蘭姆。1955年畢業(yè)后，他進(jìn)入休斯飛行器公司擔(dān)任研究員。1960年，他在休斯研究實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了世界上第一臺(tái)紅寶石激光。1962年離開(kāi)休斯飛行器公司， 成立Kora d公司，擔(dān)任董事會(huì)主席，志在開(kāi)發(fā)更多的激光設(shè)備。梅曼曾獲多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，還曾兩度被諾貝爾獎(jiǎng)提名，1984年入選美國(guó)國(guó)家發(fā)明家名人堂，他是美國(guó)國(guó)家科學(xué)院和美國(guó)國(guó)家工程學(xué)院的院士，許多大學(xué)都授予他榮譽(yù)學(xué)位。

        之后氦-氖（He-Ne）氣體激光器、二氧化碳（CO2）激光器也先后出現(xiàn)，并投入實(shí)際應(yīng)用，給光通信帶來(lái)了新的希望。激光（LASER）是取英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的第一個(gè)字母組成的縮寫(xiě)詞，其意思是受激發(fā)射的光放大。這種光與燃燒木材和鎢絲燈發(fā)出的光不一樣，它由物質(zhì)原子結(jié)構(gòu)的本質(zhì)所決定，它的頻率很 高，超過(guò)微波頻率一萬(wàn)倍，也就是說(shuō)它的通信容量是微波的一萬(wàn)倍，如果每個(gè)話(huà)路頻帶寬度為4000Hz，則可容納100億個(gè)話(huà)路。而且，激光的頻率成分單純、方向性好、光束發(fā)散角小，幾乎是一束平行的光束，所以對(duì)光通信很有吸引力。但是最初發(fā)明的激光器在室溫下不能連續(xù)工 作，因此，不能在通信中獲得實(shí)際應(yīng)用。