Theodore Maiman

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Theodore Harold Maiman是一位美国工程师和物理学家,被广泛认为是激光的发明者。Maiman的激光导致了许多其他类型激光的随后发展。激光于1960年5月16日成功发射。在1960年7月7日在曼哈顿举行的新闻发布会上,Maiman和他的雇主Hughes Aircraft Company向世界宣布了激光。Maiman获得了他的发明专利,并因其工作获得了许多奖项和荣誉。他在开发第一台激光和随后相关事件中的经历被记录在他的书《The Laser Odyssey》中,最近以新标题《The Laser Inventor: Memoirs of Theodore H. Maiman》重新出版。

生活和职业生涯

Maiman出生在Los Angeles,父亲是电气工程师和发明家Abraham "Abe" Maiman,母亲是Rose Abramson。在年幼时,他的家人搬到了Colorado的Denver,在那里他在家庭电子实验室里帮助他的父亲进行实验。在他的青少年时期,Maiman通过修理电器和收音机赚钱,高中毕业后在17岁时被雇用为National Union Radio Company的初级工程师。

在第二次世界大战结束时在美国海军服役一年后,他从University of Colorado Boulder获得了工程物理学学士学位。Maiman随后前往Stanford University进行研究生学习,在1951年获得电气工程硕士学位,在1955年获得物理学博士学位。

他的实验物理学博士论文在物理学家Willis Lamb的指导下,涉及激发氦原子精细结构分裂的详细微波-光学测量。他还为Lamb的实验设计了实验室仪器。Maiman与Lamb在《Physical Review》上联合发表了两篇文章,其中第二篇是基于他自己的论文研究。他的论文实验对他开发激光起到了重要作用。

Maiman和他的父亲Abe

1956年,Maiman开始在Hughes Aircraft Company的原子物理部门工作,该部门后来成为Hughes Research Laboratories或HRL Laboratories,位于California。他领导了美国陆军信号兵团的红宝石微波激射器重新设计项目,将其从2.5吨的低温装置减少到4磅1.8 kg,同时改进了其性能。由于这次成功,Maiman说服Hughes管理层从1959年年中开始使用公司资金支持他的激光项目。在总预算为50,000美元的基础上,Maiman转向开发基于自己设计的激光,使用合成红宝石晶体,其他寻求制造激光的科学家认为这种激光不会起作用。

1960年5月16日,在Hughes位于California的Malibu实验室,Maiman的固态粉红色红宝石激光发射了人类第一束相干光,光线波长相同且完全同相。Maiman在《Nature》杂志上记录了他的发明,并发表了其他学术文章,描述了他的激光所基于的科学和技术。

Maiman甚至在Hughes开展微波激射器项目之前就已经开始构思固态激光设计。将微波激射器的微波频率沿电磁波谱向上移动50,000倍至光的频率需要找到可行的激光介质和激励源,并设计该系统。IBM、Bell Labs、MIT、Westinghouse、RCA和Columbia University等其他主要研究机构也在进行激光开发项目。

Maiman与他的激光于1960年7月。

他们的工作受到了Arthur L. Schawlow和Charles H. Townes在1958年发表的论文的启发,该论文提供了理论分析和使用钾蒸气激励的气体系统提议,由钾灯激励。然而,Maiman识别出了Schawlow-Townes提议中的多个缺陷,并追求他自己的固态设计。他的成功设计利用合成粉红色红宝石晶体作为活跃激光介质,螺旋形氙闪光灯作为激励源。正如Townes后来所写的那样,"Maiman的激光具有我们的理论论文中未考虑的几个方面,也未被其他人在红宝石演示前讨论过。"

在发明激光后,1961年Maiman和七位同事离开Hughes加入新成立的Quantatron公司,该公司为激光生长内部红宝石晶体。1962年Maiman创立了Korad Corporation并成为其总裁,该公司制造高功率红宝石激光器。在Korad被Union Carbide完全收购后的1968年,Maiman离职创立了Maiman Associates,一家风险投资公司。1971年Maiman创立了Laser Video Corporation,从1976年到1983年他在TRW Electronics(现为Northrop Grumman)担任高级技术副总裁。他后来担任Laser Centers of America, Inc.(现为LCA-Vision Inc.)的顾问和Control Laser Corporation的主任。Maiman继续参与激光的开发和应用。除了他的第一台工作激光器专利外,Maiman还撰写了许多关于微波激射器、激光器、激光显示、光学扫描和调制的专利。

奖项和认可

多年来,Maiman因开发第一台激光而获得了许多奖项、荣誉和表彰。他被授予美国国家科学院和工程院的会员资格。他成为美国物理学会、光学学会(OSA)和光学工程师学会(SPIE)的Fellow。1962年,Maiman获得了Franklin Institute颁发的物理学Stuart Ballantine奖章。

1966年,Maiman获得了美国物理学会的Oliver E. Buckley凝聚态物质奖和Fannie and John Hertz基金会杰出科学贡献奖,由美国总统Lyndon B. Johnson在白宫颁奖仪式上颁发。

1976年,Maiman被授予光学学会的R.W. Wood奖,表彰"第一台激光的先驱开发"。1980年,他获得了美国成就学院的Golden Plate奖。他获得了1983/84年沃尔夫物理学奖,并在那一年被纳入美国发明家名人堂。1987年,Maiman获得了日本电光学奖,以表彰"实现世界上第一台激光器"。

世界上第一台激光器

1994年,他被列为英国皇家外科医生学院的名誉fellow,是唯一的非医师、非皇家成员。《Time》杂志将Maiman的激光发明列为20世纪20项最重要的技术发展之一。许多大学授予Maiman荣誉学位,最后一次来自2002年的Simon Fraser University。

对于Maiman及其激光发明的认可在他去世后继续。在2007年的讣告纪念文中,微波激射器共同发明者Charles H. Townes将Maiman在1960年发表在《Nature》杂志上的激光文章描述为"可能比《Nature》在过去一个世纪发表的任何论文都更重要"。年度Theodore Maiman学生论文竞赛在2008年成立,由主要激光集团捐赠,由OSA基金会管理。2010年,主要科学和工业光子学组织在全球范围内举办了numerous events,庆祝Maiman第一台激光和随后激光的50周年,活动打着LaserFest的名义。

美国国会通过了一项庆祝激光发明并表彰Maiman的决议。同样在2010年,Maiman的激光成就被认可为IEEE里程碑,美国物理学会向Hughes Research Laboratories颁发了一块牌匾,纪念世界上第一台激光器的历史遗址。

Maiman的原始合成红宝石激光器之一,尺寸9x18mm

2011年,Maiman被Stanford University认可为"Stanford工程英雄",表彰他"物理和工程高等培训与重要实验室经验的罕见融合"。2014年,美国国家科学院发表了Maiman的传记回忆录,包括Nick Holonyak, Jr.的致敬文。

2017年,UNESCO将5月16日宣布为国际光日,每年由世界各地numerous激光和光相关事件庆祝。该日期纪念Maiman首次成功发射激光。

去世

Maiman于2007年5月5日在加拿大British Columbia的Vancouver因系统性肥大细胞增多症去世,他在那里与他的妻子Kathleen生活。

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