Theodore Harold Maiman était un ingénieur et physicien américain largement reconnu comme l'inventeur du laser. Le laser de Maiman a mené au développement ultérieur de nombreux autres types de lasers. Le laser a été tiré avec succès le 16 mai 1960. Lors d'une conférence de presse le 7 juillet 1960 à Manhattan, Maiman et son employeur, Hughes Aircraft Company, ont annoncé le laser au monde. Maiman a reçu un brevet pour son invention et a reçu de nombreux prix et honneurs pour ses travaux. Ses expériences dans le développement du premier laser et les événements connexes ultérieurs sont racontées dans son livre, The Laser Odyssey, republié récemment sous un nouveau titre The Laser Inventor: Memoirs of Theodore H. Maiman.
Vie et carrière
Maiman est né à Los Angeles de Abraham « Abe » Maiman, un ingénieur électricien et inventeur, et de Rose Abramson. À un jeune âge, sa famille a déménagé à Denver, Colorado, où il a aidé son père avec des expériences dans un laboratoire électronique à domicile. Adolescent, Maiman gagnait de l'argent en réparant des appareils électriques et des radios, et après avoir quitté le lycée, il a été employé comme ingénieur junior à la National Union Radio Company à l'âge de 17 ans.
Après un an de service dans la Marine américaine à la fin de la Seconde Guerre mondiale, il a obtenu un B.S. en physique de l'ingénierie de l'Université du Colorado Boulder. Maiman a ensuite poursuivi ses études supérieures à l'Université Stanford où il a obtenu une M.S. en génie électrique en 1951 et un Ph.D. en physique en 1955.
Sa thèse de doctorat en physique expérimentale, sous la direction du physicien Willis Lamb, impliquait des mesures micro-ondes-optiques détaillées des divisions de structure fine dans les atomes d'hélium excités. Il a également conçu l'instrumentation de laboratoire pour les expériences de Lamb. Maiman a publié deux articles conjointement avec Lamb dans Physical Review, le second étant basé sur ses propres travaux de thèse. Son expérience de thèse a été déterminante dans le développement du laser.
En 1956, Maiman a commencé à travailler au Département de physique atomique de Hughes Aircraft Company, plus tard Hughes Research Laboratories ou HRL Laboratories en Californie, où il a dirigé le projet de reconception du maser de rubis pour le Signal Corps de l'armée américaine, le réduisant d'un appareil cryogénique de 2,5 tonnes à 4 livres 1,8 kg tout en améliorant ses performances. En raison de ce succès, Maiman a convaincu la direction de Hughes d'utiliser les fonds de l'entreprise pour soutenir son projet de laser à partir de la mi-1959. Avec un budget total de 50 000 dollars, Maiman s'est tourné vers le développement d'un laser basé sur sa propre conception avec un cristal de rubis synthétique, que d'autres scientifiques cherchant à fabriquer un laser pensaient ne pas fonctionner.
Le 16 mai 1960, dans les laboratoires de Hughes à Malibu, Californie, le laser de rubis rose à état solide de Maiman a émis la première lumière cohérente de l'humanité, avec des rayons tous de la même longueur d'onde et complètement en phase. Maiman a documenté son invention dans Nature et a publié d'autres articles scientifiques décrivant la science et la technologie sous-jacentes à son laser.
Maiman avait commencé à conceptualiser une conception de laser à état solide même avant d'entreprendre le projet de maser chez Hughes. Augmenter la fréquence des micro-ondes des masers le long du spectre électromagnétique de 50 000 fois à la fréquence de la lumière nécessiterait de trouver un milieu de lasing et une source d'excitation réalisables et de concevoir le système. D'autres grands groupes de recherche chez IBM, Bell Labs, MIT, Westinghouse, RCA et Columbia University, entre autres, poursuivaient également des projets pour développer un laser.
Leurs travaux ont été stimulés par un article de 1958 d'Arthur L. Schawlow et Charles H. Townes offrant une analyse théorique et une proposition pour un système gazeux utilisant une vapeur de potassium excitée par une lampe de potassium. Cependant, Maiman a identifié plusieurs défauts dans la proposition de Schawlow-Townes et a poursuivi sa propre conception à état solide. Sa conception réussie utilisait un cristal de rubis rose synthétique comme milieu laser actif et une lampe à flash de xénon hélicoïdale comme source d'excitation. Comme l'a écrit Townes plus tard, « Le laser de Maiman avait plusieurs aspects non considérés dans notre article théorique, ni discutés par d'autres avant la démonstration du rubis. »
Suite à son invention du laser, en 1961, Maiman et sept collègues ont quitté Hughes pour rejoindre la société Quantatron nouvellement formée, qui cultivait des cristaux de rubis in-house pour les lasers. En 1962, Maiman a fondé et est devenu président de la Korad Corporation, qui fabriquait des lasers de rubis haute puissance. Après que Korad a été entièrement acquise par Union Carbide en 1968, Maiman a quitté pour fonder Maiman Associates, une société de capital-risque. En 1971, Maiman a fondé la Laser Video Corporation, et de 1976 à 1983, il a travaillé comme vice-président pour la technologie avancée chez TRW Electronics, maintenant Northrop Grumman. Il a ensuite servi de consultant à Laser Centers of America, Inc., maintenant LCA-Vision Inc. et directeur de Control Laser Corporation. Maiman a continué son implication dans les développements et applications des lasers. En plus de son brevet pour le premier laser fonctionnel, Maiman a écrit un certain nombre de brevets sur les masers, les lasers, les affichages laser, le balayage optique et la modulation.
Prix et reconnaissance
Maiman a reçu de nombreux prix, distinctions et honneurs au fil des ans pour son développement du premier laser. Il a reçu l'adhésion aux Académies nationales des sciences et de l'ingénierie. Il a été nommé Fellow de l'American Physical Society, de l'Optical Society of America (OSA) et de la Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). En 1962, Maiman a reçu la Stuart Ballantine Medal pour la physique du Franklin Institute.
En 1966, Maiman a reçu le Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize de l'American Physical Society et le Fannie and John Hertz Foundation Award pour contribution distinguée dans le domaine de la science, présenté lors d'une cérémonie à la Maison Blanche par le Président Lyndon B. Johnson.
En 1976, Maiman a reçu le R.W. Wood Prize de l'Optical Society of America pour « Pioneer Development of the First Laser ». En 1980, il a reçu le Golden Plate Award de l'American Academy of Achievement. Il a reçu le Wolf Prize en Physique pour 1983/84 et a également été admis au National Inventors Hall of Fame cette année-là. En 1987, Maiman a reçu le Japan Prize en Électro-Optique pour « la réalisation du premier laser du monde. »
En 1994, il a été admis comme fellow honoraire du Royal College of Surgeons of England, le seul membre non-médecin et non-royal. Time magazine a cité l'invention du laser par Maiman parmi les vingt développements technologiques les plus importants du XXe siècle. De nombreuses universités ont accordé à Maiman des diplômes honorifiques, le dernier étant celui de Simon Fraser University en 2002.
La reconnaissance de Maiman et de son invention du laser a continué après sa mort. Dans un témoignage nécrologique de 2007, le co-inventeur du maser Charles H. Townes a décrit l'article de 1960 de Maiman sur son laser dans Nature comme « probablement plus important par mot que n'importe lequel des articles publiés par Nature au cours du siècle dernier. » La compétition annuelle Theodore Maiman Student Paper a été établie en 2008, dotée par les principaux groupes de laser et administrée par la Fondation OSA. En 2010, de nombreux événements ont été organisés dans le monde par les grandes organisations scientifiques et industrielles de la photonique pour célébrer le 50e anniversaire du premier laser de Maiman et des lasers ultérieurs sous le parapluie de LaserFest.
Le Congrès américain a adopté une résolution célébrant l'invention du laser et citant Maiman. Toujours en 2010, la réussite du laser de Maiman a été reconnue comme un IEEE Milestone, et l'American Physical Society a présenté aux Hughes Research Laboratories une plaque pour commémorer le site historique du premier laser du monde.
En 2011, Maiman a été reconnu par l'Université Stanford comme un « Stanford Engineering Hero », citant son « mélange rare de formation avancée en physique et en ingénierie combiné à une expérience de laboratoire significative ». En 2014, l'Académie nationale des sciences a publié une biographie mémoire de Maiman incluant un hommage de Nick Holonyak, Jr.
En 2017, l'UNESCO a déclaré le 16 mai la Journée internationale de la lumière, qui est célébrée chaque année par de nombreux événements liés au laser et à la lumière dans le monde entier. Cette date commémore le premier tir réussi du laser de Maiman.
Décès
Maiman est décédé de la mastocytose systémique le 5 mai 2007 à Vancouver, en Colombie-Britannique, au Canada, où il vivait avec sa femme, Kathleen.
