В скором времени серьезную конкуренцию оптическим лазерам составят микроволновые мазеры, устройства, которые согласно прогнозам найдут широкое применение в радиолокации и космической связи.

Первые мазеры были созданы в 1954 году физиками Советского Союза Николаем Басовым и Александром Прохоровым и их коллегой из США Чарльзом Таунсом. Все они в 1964 году получили Нобелевскую премию по физике за изобретение. Мазеры, которые были ими созданы, тогда использовали трехуровневую схему накачки, согласно которой рабочее тело излучателя накачивалось энергией с помощью другого источника микроволнового излучения. Получалось. Что атомы водорода и других веществ переходили из состояния покоя на совершенно новый энергетический уровень. После того, как мазеры были созданы, считалось, что они являются человеческим изобретением, но уже в 1965 году астрономы выяснили, что далекие галактики работают никак иначе, а как гигантские мазеры. В газовых облаках возникают идеальные условия для того, чтобы происходила генерация когерентного радиоизлучения. Источником накачки в этом случае служит излучение космоса.

Сейчас пока мазеры, созданные людьми, используют в технике, отдельных физических исследованиях и в качестве квантовых генераторов стандартной частоты. Широкое распространение они не получили из-за того, что являются именно газовыми излучателями, а еще потому, что в качестве рабочего тела в них применяют атомы водорода. Мазеры состоят из сложных и дорогих деталей, из-за чего их цена достигает сотен тысяч долларов. До настоящего времени не удавалось создать дешевые твердотельные излучатели.

Однако группа физиков, которой руководил Марк Оксбороу из Национальной физической лаборатории в Теддингноте, смогла совершить прорыв в этом направлении. Они заметили, что кристаллы из органического вещества (соединение двух углеводородов – пентацена и терфенила) можно применять для создания новейшего типа мазера, который использует совсем другой принцип накачки. Сначала кристалл накачивается оптическим лазером. Благодаря этому молекулы вещества переходят на другой энергетический уровень, когда электроны в кристалле переходят одновременно на 3 нижних энергетических уровня. Переход сопровождается когерентным излучением фотонов в микроволновом диапазоне. Новейшее устройство способно работать при комнатной температуре внутри магнитного поля планеты. Более ранние модели мазеров на это не способны.

Сейчас перед исследователями стоит задача заставить работать мазер в непрерывном режиме, а также найти другие материалы, которые можно использовать в создании устройства, способного работать при комнатной температуре.

Разработку сейчас рассматривают как самый первый шаг на пути создания космических коммуникаций, которые позволят активно общаться с инопланетянами. А пока это остается далекой перспективой можно изучать китайский язык с носителем и общаться хотя бы с ближайшими соседями на равных.

Источник