Anexo:Cronología del láser

Este artículo recoge una cronología del láser listando los métodos, invenciones y hechos relacionados con el láser a través de la historia.

Láser en un tubo al vacío
Max Planck
Fibra Óptica

Cronología del láser
Cronología del láser
Año Acontecimiento
1901Max Planck publica el ensayo científico «Sobre la ley de distribución de energía en espectros normales» en la revista Annalen der Physik.
1917Albert Einstein estableció las bases teóricas para el láser y el maser en su artículoZur Quantentheorie der Strahlung [Sobre la teoría cuántica de la radiación], una re-derivación de la ley de radiación de Planck, basada conceptualmente en coeficientes de probabilidad (coeficientes de Einstein) para la absorción, emisión espontánea y emisión estimulada de radiación electromagnética.[1]
1926Sale a la luz La Hiperboloide del ingeniero Garin, de Alexei Nikolayevich Tolstoi, novela de ciencia ficción en la que se hace referencia por primera vez a un dispositivo similar al láser.
1928Rudolf W. Ladenburg publica en la revista Nature la comprobación experimental del proceso de los fenómenos de emisión estimulada y absorción negativa propuestos por Einstein.[2]
1939Valentín A. Fabrikant predice el uso de emisión estimulada para amplificar ondas "cortas".[3]
1947Willis E. Lamb y R.C. Retherford encuentran la emisión estimulada aparente en el espectro de hidrógeno y realizan la primera demostración de emisión estimulada.[2]
1950Alfred Kastler (Premio Nobel de Física 1966) propuso el método de bombeo óptico, confirmado experimentalmente, dos años después, por Brossel, Kastler y Winter.[4]
1951Joseph Weber presentó un artículo sobre el uso de las emisiones estimuladas para fabricar un amplificador de microondas en la Conferencia de investigación sobre tubos de vacío del Instituto de Radio Ingenieros de junio de 1952 en Ottawa, Ontario, Canadá.[5] Después de esta presentación, RCA le pidió a Weber que impartiera un seminario sobre esta idea, y Charles Hard Townes le pidió una copia del documento.[6]
1953En la Universidad de Columbia, Charles Hard Townes y los estudiantes graduados James P. Gordon y Herbert J. Zeiger produjeron el primer amplificador de microondas, un dispositivo que funciona con principios similares al láser, pero que amplifica la radiación de microondas en lugar de la radiación infrarroja o visible. El máser de Townes era incapaz de una salida continua. Mientras, en la Unión Soviética, Nikolái Básov y Aleksandr Prokhorov trabajaban de forma independiente en el oscilador armónico cuántico y resolvieron el problema de los sistemas de salida continua utilizando más de dos niveles de energía. Esos medios de ganancia podían liberar emisiones estimuladas entre un estado excitado y un estado excitado más bajo, no el estado de reposo, lo que facilitaba el mantenimiento de una inversión de población. En 1955, Prokhorov y Básov sugirieron el bombeo óptico de un sistema de niveles múltiples como método para obtener la inversión de población, y luego un método principal de bombeo con láser.
Townes informa que varios físicos eminentes —entre ellos Niels Bohr, John von Neumann y Llewellyn Thomas— argumentaban que el maser violaba el principio de incertidumbre de Heisenberg y, que por lo tanto, no podría trabajar. Otros, como Isidor Rabi y Polykarp Kusch, esperaban que no fuera práctico y que no valiera la pena.[7] En 1964, Townes, Básov y Prokhorov compartieron el Premio Nobel de Física, «por su trabajo fundamental en el campo de La electrónica cuántica, que ha conducido a la construcción de osciladores y amplificadores basados ​​en el principio máser–láser».
1957Charles Hard Townes y Arthur Leonard Schawlow, entonces en Bell Labs, comenzaron un estudio serio del láser infrarrojo. A medida que se desarrollaban las ideas, abandonaron la radiación infrarroja para concentrarse en la luz visible. El concepto originalmente fue llamado un «maser óptico». En 1958, Bell Labs presentó una solicitud de patente para su maser óptico propuesto; y Schawlow y Townes presentaron un manuscrito de sus cálculos teóricos a Physical Review publicado ese año en el Volumen 112, Número 6.
Al mismo tiempo, en la Universidad de Columbia, el estudiante graduado Gordon Gould estaba trabajando en una tesis doctoral sobre los niveles de energía del talio excitado. Cuando Gould y Townes se reunieron, hablaron de la emisión de radiación, como un tema general; luego, en noviembre de 1957, Gould anotó sus ideas para un "láser", incluido el uso de un resonador abierto (más tarde un componente esencial del dispositivo láser). Además, en 1958, Prokhorov propuso de forma independiente el uso de un resonador abierto, la primera aparición publicada (en la URSS) de esta idea. En otros lugares, en los EE. UU., Schawlow y Townes acordaron un diseño de láser de resonador abierto, aparentemente no conscientes de las publicaciones de Prokhorov y del trabajo inédito del láser de Gould.
1959En una conferencia Gould publicó el término LASER en el artículo The LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation [El LASER, Amplificación de la luz mediante la emisión estimulada de radiación].[8][9] La intención lingüística de Gould era usar «-aser» como un sufijo, para indicar con precisión espectro de la luz emitida por el dispositivo; por ello, los rayos X: xaser, el ultravioleta: uvaser, etc.; ninguno se estableció, aunque "raser" fue brevemente popular para denotar dispositivos emisores de radiofrecuencia.
Las notas de Gould incluían posibles aplicaciones para un láser, como espectrometría, interferometría, radar y fusión nuclear. Continuó desarrollando la idea y presentó una solicitud de patente en abril de 1959. La Oficina de Patentes de EE. UU. denegó su solicitud y otorgó una patente a Bell Labs en 1960. Eso provocó una demanda de veintiocho años, con prestigio científico y dinero en juego. Gould ganó su primera patente menor en 1977, pero no fue hasta 1987 cuando ganó la primera victoria significativa de una demanda de patente, cuando un juez federal ordenó a la Oficina de Patentes emitir patentes a Gould por los dispositivos láser de bombeo óptico y de descarga de gas. La cuestión de cómo asignar el crédito de la invención del láser sigue sin estar resuelta por los historiadores.[10]
1960El 16 de mayo, Theodore H. Maiman operó el primer láser[11][12] en los Hughes Research Laboratories, Malibu, California, antes que varios equipos de investigación, incluidos el de Townes, en la Universidad de Columbia, el de Arthur Schawlow, en los Laboratorios Bell,[13] y el de Gould, en la compañía TRG (Technical Research Group). El láser funcional de Maiman utilizó un cristal de rubí sintético bombeado con lámpara de destello de estado sólido para producir luz láser roja, a una longitud de onda de 694 nanómetros; sin embargo, el dispositivo solo era capaz de funcionar por pulsos, debido a su esquema de diseño de bombeo de tres niveles.
Más tarde, ese mismo año, en los Laboratorios Bell el físico iraní Ali Javan, William R. Bennett y Donald Herriott, construyeron el primer láser de gas, el láser de helio-neón, que era capazde una operación continua en el infrarrojo (U.S. Patent 3,149,290); más tarde, Javan recibió el Premio Albert Einstein en 1993. Básov y Javan propusieron el concepto de diodo láser semiconductor.
1961Surge el láser de Neodimio.
  • Charles Campbell y Charles Koester destruyen con un láser un tumor de retina en un paciente.
1962Robert N. Hall demostró el primer dispositivo de diodo láser, que estaba hecho de arseniuro de galio y emitió en la banda cercano al espectro infrarrojo a 850 nm. Más tarde ese año, Nick Holonyak, Jr. demostró el primer láser semiconductor con una emisión visible. Este primer láser semiconductor solo podría usarse en operaciones de haz pulsado y cuando se enfríaba a temperaturas de nitrógeno líquido (77 K).
1962Los Laboratorios Bell crean el cristal de itrio-aluminio y granate (YAG).
1963Los Laboratorios Bell emplean un láser que utiliza como medio activo el dióxido de carbono, elemental para la potencia elevada continua.
1964William B. Bridges genera el láser de gas ionizado con gases nobles, argón, xenón y criptón.
  • Surge el cristal de YAG contaminado de neodimio, el láser en estado sólido más empleado en la actualidad.
  • C.J. Koester y E. Snitzer construyen el primer amplificador de fibra y neodimio, útil en las comunicaciones ópticas.
  • La NASA lanza el satélite Becon Explorer 22B, primero equipado con el sistema Satellite laser ranging.
1965James Russell inventa el disco compacto láser.
1966Peter P. Sorokin y John R. Lankard crean el láser de pigmento orgánico, imprescindible para espectroscopía
  • Se demuestra en los Laboratorios de Telecomunicaciones Standard, en Inglaterra, que las fibras ópticas pueden transmitir señales láser.
1967Bolt-117 es la primera bomba guiada por láser.
1969La tripulación del Apolo 11 mide la distancia entre la Tierra y la Luna con el experimento láser Ranging Retroreflector.
1970En el Instituto Lebedev de Moscú, Nikolái Básov, V.A. Danilychev y Yu M. Popov desarrollan el láser excimer.
1970Zhores Alferov, en la URSS, e Izuo Hayashi y Morton Panish, de Bell Telephone Laboratories, desarrollaron de forma independiente láseres de diodo a temperatura ambiente y funcionamiento continuo, utilizando la estructura de heterounión.
1974El lector de códigos de barras es la primera aplicación comercial del láser. El primer registro fue el precio de un empaque de chicles.
1975IBM lanza la impresora IBM 3800, primera con tecnología láser.
1977General Telephone & Electronics obtiene las primeras conversaciones telefónicas a través de fibras ópticas.
1978Philips lanza al mercado el Laserdisc. El primer título comercializado en Estados Unidos fue Tiburón.
1982Kanti Jain emplea láseres excímeres en litografía aplicada para la producción de microchips.
1988Se crean láseres de fibra óptica de doble recubrimiento y alta potencia.
  • Se aplica la radiación ultravioleta en un láser de excímeros de fluoruro de argón para realizar cortes limpios y precisos en cirugía.
1992Aparecen las memorias magneto ópticas.
1998Lasik es la primera aplicación de láser para oftalmología.
2005Intel desarrolla un chip de 8 láseres tipo Raman, basados en el principio de Dispersión de Raman o también llamado Efecto Raman.
2009En Berkeley crean el láser más pequeño del mundo; mide 5 nanómetros de diámetro.
2017Investigadores de TU Delft demostraron un láser de microondas de unión AC Josephson.14 Dado que el láser funciona en régimen superconductor, es más estable que otros láseres basados en semiconductores. El dispositivo tiene potencial para aplicaciones en computación cuántica.[14]
2017Investigadores de TU Munich demostraron el más pequeño láser de bloqueo de modo capaz de emitir pares de pulsos de láser de picosegundos de fase-bloqueada con una frecuencia de repetición de hasta 200 GHz.[15]
2017Investigadores del Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), junto con investigadores estadounidenses de JILA, un instituto conjunto del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y de la Universidad de Colorado Boulder, establecieron un nuevo récord mundial al desarrollar un láser de fibra dopada con erbio con un ancho de línea de solo 10 millihertz.[16][17]

Véase también

Notas
  1. Einstein, A (1917). «Zur Quantentheorie der Strahlung». Physikalische Zeitschrift 18: 121-128. Bibcode:1917PhyZ...18..121E.
  2. Steen, W.M. "Laser Materials Processing", 2nd Ed. 1998.
  3. Batani, Dimitri (2004). «Il rischio da laser: cosa è e come affrontarlo; analisi di un problema non così lontano da noi» [The risk from laser: what it is and what it is like facing it; analysis of a problem which is thus not far away from us] (Powerpoint presentation). wwwold.unimib.it. Programma Corso di Formazione Obbligatorio (en italiano). University of Milano-Bicocca. p. 12. Archivado desde el original el 14 de junio de 2007. Consultado el 1 de enero de 2007.
  4. The Nobel Prize in Physics 1966 Presentation Speech by Professor Ivar Waller. Retrieved January 1, 2007.
  5. «American Institute of Physics Oral History Interview with Joseph Weber». 4 de mayo de 2015.
  6. Bertolotti, Mario (2015), Masers and Lasers, Second Edition: An Historical Approach, CRC Press, pp. 89-91, ISBN 978-1-4822-1780-3, consultado el 15 de marzo de 2016.
  7. Townes, Charles H. (1999). How the Laser Happened: Adventures of a Scientist, Oxford University Press, ISBN 978–0-19-512268-2, pp. 69–70.
  8. Gould, R. Gordon (1959). «The LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation». En Franken, P.A.; Sands R.H. (Eds.), eds. The Ann Arbor Conference on Optical Pumping, the University of Michigan, 15 June through 18 June 1959. p. 128. OCLC 02460155.
  9. Chu, Steven; Townes, Charles (2003). «Arthur Schawlow». En Edward P. Lazear (ed.), ed. Biographical Memoirs. vol. 83. National Academy of Sciences. p. 202. ISBN 978-0-309-08699-8.
  10. Joan Lisa Bromberg, The Laser in America, 1950–1970 (1991), pp. 74–77 online
  11. Maiman, T. H. (1960). «Stimulated optical radiation in ruby». Nature 187 (4736): 493-494. Bibcode:1960Natur.187..493M. doi:10.1038/187493a0.
  12. Townes, Charles Hard. «The first laser». University of Chicago. Consultado el 15 de mayo de 2008.
  13. Hecht, Jeff (2005). Beam: The Race to Make the Laser. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-514210-5.
  14. Cassidy, M. C.; Bruno, A.; Rubbert, S.; Irfan, M.; Kammhuber, J.; Schouten, R.N.; Akhmerov, A.R.; Kouwenhoven, L.P. (2 de marzo de 2017). «Demonstration of an ac Josephson junction laser». Science 355 (6328): 939-942. Bibcode:2017Sci...355..939C. PMID 28254938. arXiv:1703.05404. doi:10.1126/science.aah6640. Consultado el 4 de marzo de 2017.
  15. Mayer, B.; Regler, A.; Sterzl, S.; Stettner, T.; Koblmüller, G.; Kaniber, M.; Lingnau, B.; Lüdge, K. et al. (23 de mayo de 2017). «Long-term mutual phase locking of picosecond pulse pairs generated by a semiconductor nanowire laser». Nature Communications 8: 15521. Bibcode:2017NatCo...815521M. PMC 5457509. PMID 28534489. arXiv:1603.02169. doi:10.1038/ncomms15521.
  16. «ZMP 2017 – Latenzzeitmesseinrichtung für moderne elektronische Zähler». 20 de junio de 2017.
  17. Matei, D.G.; Legero, T.; Häfner, S. et al. (30 de junio de 2017). «1.5 μm Lasers with Sub-10 mHz Linewidth». Phys. Rev. Lett. 118 (26): 263202. Bibcode:2017PhRvL.118z3202M. PMID 28707932. arXiv:1702.04669. doi:10.1103/PhysRevLett.118.263202.

Referencias
  • Revista Muy Interesante (México): n°. 09, páginas de la 108 a la 120.
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