активного вещества, а также для того, чтобы усилить только те колебания, 
которые распространяются вдоль продольной оси активного вещества. Вчетвертых, 
был необходим источник питания для того, чтобы подпитывать энергией источник 
возбуждения, иначе лазер не стал бы работать. Разрешить все эти проблемы можно 
разными способами. Работы велись многими учеными сразу в нескольких 
направлениях. Однако раньше других посчастливилось достигнуть заветной цели 
американскому физику Теодору Мейману, который в 1960 году создал первый лазер 
на рубиновой основе.
      Сущность работы лазера на рубине состоит в следующем. Энергия от 
источника питания преобразуется источником возбуждения в электромагнитное поле, 
которым облучается активное вещество. В результате этого облучения активное 
вещество переходит из состояния равновесия в возбужденное состояние. Внутренняя 
энергия активного вещества значительно возрастает. Этот процесс носит название 
«накачки» или «подкачки» активного вещества, а источник возбуждения называется 
источником «накачки» или «подкачки». Когда атомы активного вещества перейдут в 
возбужденное состояние, достаточно одному электрону сорваться по какимлибо 
причинам с верхнего уровня, чтобы он начал испускать фотон света, который, в 
свою очередь, сбросит несколько электронов с верхнего уровня, чем вызовет 
лавинообразное выделение энергии остальными возбужденными электронами. Открытый 
резонатор направит и усилит излучение активного вещества только в одном 
направлении. В качестве активного вещества Мейман использовал искусственный 
рубин (рубин представляет собой кристаллическое вещество, состоящее из окиси 
алюминия, в котором часть атомов алюминия замещена атомами хрома, что особенно 
важно, так как в поглощении света участвует не весь материал, а только ионы 
хрома).
      Генератор возбуждения состоял из трех блоков: излучающей головки, блока 
питания и блока запуска. Излучающая головка создавала условия для работы 
активного вещества. Блок питания обеспечивал энергией заряд двух конденсаторов 
— основного и вспомогательного. Главным назначением блока запуска было 
генерирование импульса высокого напряжения и подача его на запускающий электрод 
лампывспышки. Излучающая головка состояла из рубинового стержня и двух 
Побразных лампвспышек. Лампы были стандартные, наполненные ксеноном. Со всех 
сторон лампы и рубиновый стержень охватывала алюминиевая фольга, которая играла 
роль рефлектора. Конденсатор накапливал и подавал импульсное напряжение порядка 
40 тысяч вольт, что вызывало мощную вспышку ламп. Вспышка мгновенно переводила 
атомы рубина в возбужденное состояние. Для следующего импульса необходима была 
новая зарядка конденсатора. Это в общемто очень простое устройство вызвало к 
себе огромный интерес. Если суть открытия Басова и Таунса была понятна лишь 
специалистам, то лазер Меймана производил огромное впечатление даже на 
непосвященных. В присутствии журналистов Мейман неоднократно включал свой 
прибор и демонстрировал его работу. При этом из отверстия в торце испускался 
луч, толщиной не больше карандаша. Почти не расширяясь, он упирался в стену, 
оканчиваясь ослепительным круглым пятнышком. Впрочем, Мейман лишь незначительно 
опередил других изобретателей. Прошло совсем немного времени, и сообщения о 
создании новых типов лазеров стали поступать со всех сторон.
      В качестве активного вещества в лазерах кроме рубина могут использоваться 
и многие другие соединения, например, фтористый стронций с примесями, фтористый 
барий с примесями, стекло и т.д. Им может быть и газ. В том же 1960 году 
газовый лазер на гелийнеоновой основе создал Али Джаван. Возбужденное 
состояние газовой смеси достигалось за счет сильного электрического поля и 
газовых разрядов. Однако как твердотельные, так и газовые лазеры имеют очень 
низкий КПД. Их выходная энергия не превышает 1% от потребленной. Следовательно, 
остальные 99% тратятся бесполезно. Поэтому очень важным стало изобретение в 
1962 году Басовым, Крохиным и Поповым полупроводникового лазера. Советские 
физики открыли, что если на полупроводники воздействовать электрическим или 
световым импульсом, то часть электронов покинет свои атомы, и здесь образуются 
«дырки», которые играют роль положительных зарядов. Одновременное возвращение 
электронов на орбиты атомов можно рассматривать как переход с более высокого 
энергетического уровня на более низкий, за счет чего происходит излучение 
фотонов. КПД полупроводникового лазера при возбуждении электронным пучком может 
достигать 40%. В качестве активного вещества использовался арсенид галлия, 
содержащий примеси nтипа. Из этого материала делались заготовки либо в форме 
куба, либо в форме параллелепипеда — так называемый полупроводниковый диод. 
Пластинку диода припаивали к молибденовому лепестку, покрытому золотом, чтобы 
обеспечить электрический контакт с nобластью. На поверхность pобласти был 
нанесен сплав золота с серебром. Торцы диода играли роль резонатора, поэтому 
они тщательно полировались. Одновременно в процессе полировки их с высокой 
точностью выставляли параллельно друг другу. Излучение выходило именно из этих 
сторон диода. Верхняя и нижняя стороны служили контактами, к которым 
прикладывалось напряжение. На вход прибора подавались импульсы.
      Лазеры очень быстро вошли в жизнь человека и стали применяться во многих 
областях техники и науки. Их промышленный выпуск начался в 1965 году, когда 
только в Америке более 460 компаний взялись за разработку и создание лазерных 
установок.
      
94. ИНТЕГРАЛЬНАЯ МИКРОСХЕМА
      
      Микроэлектроника — наиболее значительное и, как считают многие, важнейшее 
научнотехническое достижение современности. Сравнить ее можно с такими 
поворотными событиями в истории техники, как изобретение книгопечатания в XVI