История лазерной технологии представляет собой увлекательное путешествие через великие открытия и ключевые моменты в развитии научных исследований. Она берет свое начало с выдающегося физика Альберта Эйнштейна, который в начале XX века заложил фундаментальные основы, предсказав феномен, ставший основой для будущих лазеров – "стимулированное излучение". Это предсказание оказалось важнейшим шагом в развитии этой области и послужило отправной точкой для дальнейших исследований.
В последующие десятилетия лазерная технология постоянно совершенствовалась и расширяла свои горизонты.
В 1939 году ученый Валентин Фабрикант разработал теоретические основы использования стимулированного излучения для увеличения мощности излучения. Этот важный шаг вперед проложил путь к развитию лазеров.
В 1950 году Чарльз Таунс, Николай Басов и Александр Прохоров создали квантовую теорию стимулированного излучения и продемонстрировали феномен стимулированного излучения в микроволновом диапазоне. Их революционные исследования были отмечены Нобелевской премией по физике.
В 1959 году Гордон Гулд, выпускник Колумбийского университета, представил концепцию использования стимулированного излучения для усиления света. Он разработал оптический резонатор, способный создавать узкий пучок когерентного света, и ввел в обиход термин "лазер", который является аббревиатурой для фразы "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (усиление света с помощью стимулированного излучения).
В 1960 году Теодор Майман создал первый рабочий прототип лазера в Hughes Research Laboratories в Малибу, штате Калифорния. Этот лазер использовал синтетический рубин как активную среду и излучал луч глубоко-красного цвета с длиной волны 694,3 нм. Первоначально рубиновый лазер нашел применение в военных дальномерах и впоследствии был использован в коммерческих целях, включая сверление отверстий в алмазах.
В 1963 году Кумар Патель из компании AT&T Bell Labs разработал углекислотный (CO2) лазер, который оказался более доступным и эффективным по сравнению с рубиновым лазером. Это привело к широкому использованию CO2 лазера в промышленности на протяжении более 50 лет. Этот тип лазера стал неотъемлемой частью современной технологии и играет ключевую роль в различных областях.
Продвижение в области лазерной обработки материалов
Период 1960-х годов выделяется существенным прогрессом в развитии лазерной технологии и ее применения в обработке материалов. В 1964 году появился первый CO2 лазер с выходной мощностью, составившей всего один милливатт. Однако уже к 1967 году появились CO2 лазеры, способные вырабатывать мощность более 1000 ватт. Революционные изменения наступили в мае 1967 года, когда Питер Гулдкрофт из Института сварки (TWI) в Кембридже, Англия, впервые применил CO2 лазер с кислородным поддувом для резки стального листа толщиной 1 мм.
Следующее десятилетие принесло дальнейшее развитие в области лазерной обработки материалов. Постоянное совершенствование CO2 лазеров и разработка новых типов стали движущей силой, которая привела к возникновению области "лазерной обработки". Значительным событием было создание первой двухосевой лазерной системы компанией Laser-Work A.G. в 1975 году. С началом 1970-х годов автопроизводители и авиационные компании активно внедряли лазеры для резки и сварки металлов, что расширило сферу применения этой технологии.
1980-е годы стали временем настоящего переворота в области лазерной обработки материалов благодаря внедрению компактных и более доступных по стоимости лазеров, включая щелевой СО2 лазер. Это событие открыло новые перспективы для лазерной технологии и расширило её спектр применения. Лазеры стали использовать не только для резки и сварки металлов, но и для обработки органических материалов, таких как пластмассы, каучуки и пластиковые пены. Технология лазерной обработки материалов стала востребованной и многофункциональной в промышленности.
