好，下面我们简单介绍一下爱因斯坦，爱因斯坦生于1979年，卒于1955年，他在1921年得到了诺贝尔物理学将，爱因斯坦他的数学描述通过光电效应引起的量子，现在就称为光子，是他在一篇名为关于光量子的产生和转化，这个是他在1905年的论文子页中提出的。爱因斯坦的工作预见了光电子的能量，随着弱色光的频率线性的增加。一直到了1965年，就发现，爱因斯坦的预见是正确的，爱因斯坦对于光电效应的解释，使他赢得了1921年的诺贝尔物理学奖，当然爱因斯坦关于狭义相对论和广义相对论，还有爱因斯坦其他的一些贡献，都是非常卓越的，也是非常优秀的。那么爱因斯坦的光电效应的方程是怎么样子呢，也就是Hv=(1/2)mv2+1+W ，这里V就是速度，加上一个W是它的，W是它的金属的逸出功，当然这个也是符合能量的守恒定律的，这个W也叫做逸出功，也就说是电子逸出物体表面所需要的最小的能量，金属的中电子吸收光子的能量，那么就是等于这个光子能量等于什么，就是等于光电子的最初的动能，加上逸出功，这个就是光电效应的这样基本的描述。那么也就是爱因斯坦的对于光电效应的解释，就是使它能够得到了1921年的诺贝尔物理学奖。在1916年的时候对于光电效应进行精密测量，也由此得到了诺贝尔奖，另一个原因，他也是用，精确的测定了电子的电量，那么当然爱因斯坦在1917年的时候，还提出了可能产生激光的过程，他称为受激发射，这个就是我们前面讨论到的。 虽然他没有因此这个受激发射的提出而得诺贝尔奖，但是爱因斯坦提出来的受激发射这样一个概念，是一个激光原理中第一个重要的物理概念。爱因斯坦的理论认为，他认为除了吸收和自发发射以外，还可以刺激电子发出特定的波长的光，这个是我们激光技术的起始点。那么这张图有三个部分，第一个部分，也就是由弱色的光子，结果是这个体系里面的电子，从低能阶跃迁到高能阶，那么它就是这个是光的吸收，中间这张图，也就是这个体系内部由电子从高能阶跃迁到低能阶，那么从高能阶到低能阶是跃迁，它能量之差以光子的形式释放，所以这个叫自发的发射。那么爱因斯坦提出来所谓受激的发射，为什么说它是非常重要，因为爱因斯坦提出来，当这个体系中间已经有电子的时候，这个时候又有外面弱色的光子，来激励这个体系中间的属于低能阶的电子跃迁到高能阶，那么在这种情况下面，我们看看这样的例子，那么这样的情况有可能两个处于高能阶上面的电子，同时一下子跃迁到低能阶上，那么这样子就发出了光，就是比原来的光要至少强1倍。那么这样的管这个叫受激发射，也就是说首先吸收，吸收以后一起再发出光，这个是爱因斯坦提出来一个非常重要的一个概念。同时在实践证明，也是正确的，所以对于我们激光技术来讲，这个是一个至关重要的一个概念，也就是受激发射。

那么因为爱因斯坦的概念，我们很快就到了激光物理的时代，激光物理的时代也就是50年代，50年代在原理上，也有很大的突破，那么这张照片是查尔斯哈德汤斯的照片，他是生于1915年，他现在还健在，我跟他有过一面之交。那么他就是现在还在加州大学物理系，因为还再继续在工作。那么查尔斯哈德汤斯他是在1951年4月26号的时候，当时的时候他还是在哥伦比亚工作，当时他告诉我们，他在纽约哥伦比亚大学的查尔斯哈德汤斯他是坐在华盛顿公园，就是附近的一个公园的椅子上，他就孕育了他的受激，受激辐射的微部放大，微部放大就是，是这样子一个想法。1954年的时候，他是与与他一起工作的，还有他的研究生叫，在哥伦比亚大学演示了第一个脉泽，那脉泽跟刚才说的雷射只差一个字，全面雷射前面这个L是光，这个脉泽前面这个M是，是微波。那么他们演示了一个是叫氨分子做出来这个脉泽，首次获得了受激发射的电磁波的放大和产生，这个脉泽辐射的波长是13毫米，它的功率只有10个纳瓦，什么叫纳瓦，纳瓦只有整个功率非常低，他这个电磁波而且只限于在三维的中间，六个截面都能反射信号，但是请注意，这个仅仅是微波的信号，而不是光的信号。那么他们的研究工作继续在向前，哈德汤斯和在1953年一起研发出了第一个脉泽，就是MASER，夏洛他生于1921年，卒于1999年，据说夏洛是哈德汤斯的小舅子，那么这个脉泽也是激光的前身，他们也很快的就意识到红外线和可见光波长的放大器，会产生比微波，微波接受器更强大的光。1957年他们通过准则的两个高度反射的，互相平行的镜，请注意这个不是也不是透镜，而是反射镜，也有可能是做成凹面镜。在光放大介质中的位置进行调整以后，虽然他们当时没有得到实际的激光的输出，但是他们在1958年申请了专利，他们在一篇名为红外线和光学微波接受器为题目的，发表在1958年8月的物理评论，就是上面，但是哈德汤斯和夏洛就1960年就被授予光的脉泽的专利。美国的专利号是为2929922，是在贝尔实验室。那么其专利证书的照片请看，这个是他们得到美国专利证书这样的照片。那么汤斯怎么说，汤斯他说我喜欢尝试理解事物，你知道的，那是人类的伟大的驱动力，好奇心。当今世界为了什么，做什么，什么能够使他工作，如何操作，切入解迷，你揭开了科学上的迷，就理解了一些新的东西，一些令人振奋的东西，这也是大家的财富，大家都能用之，这才是永恒的贡献，这是一个科学家的话。

那么除了汤斯以外，在前苏联，也就是现在的俄罗斯，在1955年的莫斯科列别捷夫在物理研究所，有尼古拉克巴索夫，还有亚历山大普罗霍罗夫，他们也在尝试设计和构建振荡器，这是一个巴索夫的照片，根据他们的工作，还有1964年汤斯还有普罗霍罗夫，还有巴索夫他们三个人，由于对于开发激光器的共同贡献，他们三个人共享了诺贝尔奖。那么原由，就是他们在电量电子学里面的基础工作，诺贝尔奖的题目，他们就是说他们做了，把那个激光和脉泽的原理，是讲清楚了，正因为他们搞清楚了激光和脉泽的原理，那么就能够导致振荡器和放大器的结构形成，他们的实验，物理的基本研究，导致了激光器和脉泽的发明，奠定了继续研究的基础，打开了宏观和微观的新视野，基于这样的原因，他们三个人共享了1964年诺贝尔的物理学奖。那么这张照片是什么，这张照片就是汤斯在1957年关于脉泽，脉泽光学频率方面的一些计算的草稿，那么这张照片，是他们的起点，也就是微波、脉泽，也就是这两个人，左边一个是汤斯，右边是詹姆斯，所以这个时候在1954年，当时当然汤斯还很年轻，现在已经90多岁了。那么尽管如此，但是还不是真正的激光器，那么第一台激光器是谁发明的，第一台激光器的发明者是梅曼，那么梅曼当时他用一个像线圈一样的一个闪光灯，来原子，在红宝石中，什么是红宝石，红宝石就是氧化铝晶体参了微量的，在这个晶体两端是涂了银，它是主要是形成一个谐振腔，里边都是一个面是全反射，一个面是部分反射，能够使激光能够输出。当他进行实验研究的时候，梅曼他得到了脉冲的这样的激光，那么这个是非常了不起的，这个不是理论上的，而是实践上的一个重大的突破，那么就产生了世界上第一台脉冲的红宝石的激光器，这张照片就是梅曼跟他的激光器。 1960年5月16号，在加州的，休斯实验室的物理学家西奥多梅曼，他用一根直径为1厘米，长度为2厘米的合成的红宝石，也就是人造的红宝石，刚才已经说了，两端镀银，使他们产生反射，与这个为谐振腔，因为什么叫，就是两个面是一个平行的平面，不是凹面，构成了第一台激光器。那么激光脉冲的波长是694.3纳米，是一个红光，那么他是刚才已经说了，他是用作为一个激光器的泵浦源，1960年7月7日休斯公司举行了新闻发布会，宣布了梅曼的成功。那么这张照片，也就是当时这个公司，给他新闻发布会上发表的时候，刊说的，也就是梅曼和第一台红宝石激光器的照片。那么他呢，没有得到诺贝尔奖，因为当时的诺贝尔奖主要是倾向于授予理论研究方面的科学家，但是他在1987年得到了发明第一个激光器的日本大奖，2002年他在加拿大温哥华，在一个叫，一个私立大学的时候，演说的时候他是那么说，他说你们中间若有冒险找新路的，你要感谢真实的生活，你会发现，你偏离寻常智慧和恨世的路越多，你原有的，自然，如果你说所达的目标与您已有的观点相反，即使你没有达到你的目标，你的选择仍得到厚报，因为你经历了探索的震撼和兴奋，我确信，你不会厌倦。那么这张图是红宝石激光器结构的示意图，第一台红宝石激光器其实很简单，电源、开关、闪光灯和作为放大介质的红宝石晶体，还有反射的就是说分别为100%和95%的反射镜，刚才说过的，就是镀银的反射镜组成的谐振腔，那么为什么第一台红宝石激光器很重要，因为它把路开出来了，道路已经畅通，尖冰已经破碎，以后研发成功的各种不同类型的激光器，原理都是雷同的，也就是说要有放大介质、激光晶体，还要有泵浦源，还要有谐振腔，当然后来还要有冷却，但是各种类型激光器，原理上都是一样的。这张照片就是当时红宝石激光器，脉冲的输出，当然跟现在我们得到的激光的脉冲的输出，它这样的光束的质量，显得不够，但是这个是第一个突破，是非常了不起的。