【原创】激光的故事 [ 海贼王 ] 于:2007-05-14 21:05:43 主题帖
在今年五月五号，有一个叫做Theodore Maiman的人在温哥华与世长辞。很多报纸跟新闻都报导了他的死讯，比如在photonic.com上的新闻标题是Laser Inventor Dies at 79， 它的引言部分这样写着：

VANCOUVER, British Columbia, May 9, 2007 — Theodore Maiman, PhD, inventor of the first operable laser and twice nominated for a Nobel Prize, died May 5 in Vancouver, British Columbia. His death was confirmed by his wife, Kathleen.

Theodore Maiman是一个在科学上很有建树的人，他的去世引起广泛的关注不足为奇。不过这里比较有趣的是，Theodore Maiman 被称为是“inventor of the first operable laser ”而不是“inventor of the laser”，发明激光就发明激光，为什么要说是发明第一台能工作的激光呢？记者在这里措辞谨慎，是因为这背后有一场打了三十多年的官司。

故事要从1956年的哥伦比亚大学讲起。当时Charles Townes在哥伦比亚大学担任教职，他当时已经发明了激光的前身，微波激射器maser。在maser发明之后，很多科学家都致力于把maser的观念从微波推广到光学领域。1958年，Townes和他的主要合作者Schowlow就关于maser原理可推广应用到光谱领域的建议的工作写了一篇论文，发表在当年Physical Review的第12期上，虽然此时他们还没有造出真实的激光，但是他们还是通过贝尔实验室申请了一项专利。这个专利的主要内容是使用光学谐振腔来实现光放大。这中间就要用到光泵浦的技术。关于光泵浦，当时非常新的一个技术。当时候在哥大有一个博士生，叫做Gordon Gould的，有一些实验上的经验，Townes就给他打了个电话，询问有关的知识。

这个Gordon Gould，是在P. Kusch教授手下做铊原子束共振实验。起初他用热学或放电方法激发铊原子，已经搞了很多年，一直没有结果。那个时候，大牛人Rabi从国外开会回来，带回了光泵浦方法的新闻，建议Gould试试。Gould经过试验，果然灵验，有5%的原子进入亚稳态。这促使他对光泵方法发生了浓厚兴趣。就在这时，Gould也产生了用光泵方法实现粒子数反转的想法，并且设计了用法布里-珀罗干涉仪(Fabry-Pérot)镜片作成的谐振腔。他的想法和Towns-Schowlow可以说是异曲同工。他在笔记本上写下了自己的想法和计算，并为光学激射器起了一个名字叫LASER，取自英文 “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的头几个字母。1957年10月，他在家里接到Townes的电话，从而得知Townes正在进行类似的工作，预感到将会发生一场发明权之争。于是他连忙请一位公证人将自己的笔记签封，以备申辩。这个笔记本的前9页载有古尔德的初步设计和计算，还包括有LASER 的定义。这个有日期的公证印章，日后对Gould赢得官司起了非常大的作用。

在有了idea之后，下一步当然是把实验给做出来。古尔德没有及时申请专利，他的导师Kusch又不同意他以激光代替原来的题目：《原子束共振》。他愤而放弃博士学位，从哥伦比亚大学退学，加入了一家私人研究公司TRG (Technical Research Group)。在这家公司里向Advanced Research Projects Agency申请了研究经费。但是政府认为这是一项是需要保密的的研究，所以从事这项工作的人需要获得security clearance。Gould年轻的时候在政治上左倾，参加过共产政治联盟Communist Political Association。所以没有办法得到clearance，因而不能直接参与Laser的研究。也许是因为Gould不能直接参加实验，也许是因为一些别的什么原因，TRG最终还是没有能赶在Theodore Maiman之前把Laser给做出来。

Theodore Maiman把激光器做出来之后，因为有Townes和Schowlow的文章在先，大家还都认为Laser的Idea是Townes和Schowlow的，而Maiman是第一台能实际运作的激光器的发明人。Townes不久就因为Maser和Laser的发明和两个苏联人分享了诺贝尔奖。

Gould和TRG就很不服气，就以Gould的那个笔记本为依据，对Townes所在的Bell Labs、Theodore Maiman的 Hughes Research Laboratories，另外还有Westinghouse等等在做Laser的机构提出了起诉。Gould还多次向专利局申请专利，进行诉讼，一直被推迟判决。直到1977-1979年才取得两个具体项目的专利。

Gould自己在1979年成立了自己的公司Patlex，宣称掌握着关于相关光学技术的专利，要求业界的公司付给专利费用。法律上的战争一直延续，到1985年，事情终于出现了转机，在DC的联邦法院命令专利局发给Gould碰撞泵浦放大器的专利。专利局不服，再打官司，Gould坚持上诉，直到1987年11月4日才得到胜诉，但时光已经过去快三十年。

关于到底谁是激光的真正发明者，Townes? Maiman? 还是Gould? 争论一直没有停息，但是看看现在激光技术的长足发展，当初的这个Credit到底属于谁，也许真的不是那么重要。关键是人们already make the most out of it。这才是科学研究真正的乐趣所在吧？

另外一个小插曲：maiman经过9个月的奋斗，花了5万美元，做出了第一台激光器。可是当他将论文投到Physical Review Letter的时候，竟然遭到拒绝。该刊主编误认为这仍是微波激射器，而微波激射器发展到了这样的地步，已没有什么必要用快报的形式发表了。梅曼只好在 Newyork Times上宣布这一消息，并寄到英国的Nature杂志去发表。直到第二年，Physical Review才发表他的详细论文。

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