Квантовая электроника
В 1958 году Н. Г. Басов, Б. М. Вул и Ю. М. Попов заложили основы теории полупроводниковых лазеров, а уже в 1962 году был создан первый инжекционный лазер [Р. Холл (R. N. Hall), У. Думке (W. L. Dumke) и др.] Интерес к ним обусловлен простотой в изготовлении, высоким КПД и возможностью плавной перестройки частоты в широком диапазоне (длина волны излучения определяется шириной запрещенной зоны). Существенным результатом является также создание в 1968 году лазеров на полупроводниковых гетероструктурах.
Мак, Артур Афанасьевич
С работ Ю. А. Ананьева, И. М. Белоусовой, М. П. Ванюкова, А. А. Мака, Л. Д. Хазова и других сотрудников ГОИ в 1961 году начались работы в институте по лазерной тематике. Большое значение для успешного развертывания этих работ имели традиционные исследования, проводимые в институте в области спектроскопии, люминесценции, фотохимии, нелинейной оптики. В результате в июне 1961 года в ГОИ практически одновременно с сотрудниками ФИАН удалось запустить первый в СССР рубиновый лазер, причём на активных элементах производства ГОИ. В дальнейшем было проведено всестороннее изучение пространственно-угловых, спектральных, временны́х и энергетических характеристик излучения твердотельных лазеров. Исследовались процессы термических возмущений в активных средах и методы их компенсаций с целью получения стабильного лазерного излучения малой расходимости. В 1974 году в составе группы сотрудников ГОИ и предприятий отрасли был удостоен Государственной премии СССР за разработку лазеров на неодимовом стекле и освоение их серийного производства, а в 1982 году за достижения в области лазерной техники ему была присуждена Ленинская премия. В дальнейшем под руководством А. А. Мака проводились исследования динамики и состава лазерного излучения, изучались физические процессы в высокотемпературной лазерной плазме, разрабатывались методы управления параметрами и повышения энергетических и мощностных характеристик лазеров. Теоретические и экспериментальные исследования физики и оптики лазеров на неодимовом стекле позволили создать установки для изучения взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом в интересах решения проблем лазерного термоядерного синтеза и ряда других прикладных задач. А. А. Маком с сотрудниками были разработаны и переданы для освоения промышленностью более трех десятков типов лазеров и лазерных систем для использования в различных областях науки, промышленности, медицины и военной техники. В течение ряда лет А. А. Мак осуществлял научное руководство исследованиями нелинейной коррекции аберраций в лазерах и в наблюдательных оптических системах, фазирования лазерного излучения, взаимодействия лазерного излучения с веществом и другими.