Anfang 1960 erschien in der Londoner Zeitschrift “Nature” eine kurze Mitteilung von T. Maiman über die Entwicklung eines neuen Lichtwellengenerators, eines prinzipiell neuen.
Im Juni setzte ein wahrer Pilgerstrom in Maimans Laboratorium ein. Dort stand ein äußerlich ganz unscheinbares Gerät. Aber die Besucher konnten die Augen nicht von einem kleinen Kasten losreißen, auf dessen Deckel ein Metallzylinder von der Größe einer Konservenbüchse lag. In der Mitte der Stirnseite dieses Zylinders sah man eine kleine Öffnung. Nach kurzen Erläuterungen betätigte Maiman einen Schalter am Gerät. In der Mitte eines weißen Blattes Papier, das an die Wand des Labors geheftet war, flammte einen Augenblick lang ein kleiner grellroter Fleck von blendender Helligkeit auf.

Dr. Theodore Harold Maiman

Rubin-Impuls-Laser nach Dr. T. H. Maiman

Wer seinen Blick jedoch nicht auf die Wand, sondern auf das Gerät gerichtet hatte, sah, daß aus der Öffnung an seiner Stirnseite ein höchstens bleistiftdicker Strahl hervorschoß. Fast ohne breiter zu werden, prallte dieser Strahl auf die Wand, und endete in dem blendend hellen runden Fleck.
Nach einigen Lichtblitzen wurde der Metallzylinder geöffnet. Doch darin gab es nichts Besonderes zu sehen, nur zwei ganz triviale Gegenstände, eine spiralförmige Blitzlampe, wie sie von den Fotografen verwendet wird, und einen blaßrosafarbenen durchsichtigen Kristall von Form und Größe einer Zigarette. Das blaßrosafarbene Stäbchen bestand aus einem künstlichen Rubin, dessen Enden mit einer Silberschicht verspiegelt waren.

An der Lichtabsorption ist nicht das gesamte Material beteiligt, das den Kristall bildet, nur die Chromionen sind es, die darin zum Bruchteil eines Prozents enthalten sind. Doch gerade sie spielen in der Funktion des Gerätes die entscheidende Rolle. Die Eigenschaften des Rubins waren bei der Entwicklung der MASER detailliert untersucht worden. Bestrahlte man den Rubin mit Funkwellen, so konnte man die Chromionen veranlassen, die Funkwellen zu verstärken. Maiman kam als erster darauf, daß man durch die Bestrahlung des Rubins mit dem Licht einer Blitzlampe ihn auch zur Verstärkung von Licht veranlassen könnte. Die Erfahrungen aus der Arbeit mit MASERN sprachen dafür, daß man durch eine genügend starke Rückkopplung den Verstärker in einen Generator umwandeln könne, einen Lichtgenerator, der genauso funktioniert wie ein gewöhnlicher Funksender. Welcher Resonator für Licht geeignet war, wußte man auch: ein Paar paralleler Spiegel. Am einfachsten war es, die Stirnseiten des Rubinstabes zu polieren und sie mit Silber zu verspiegeln.

1. Die Atome des Rubinkristalls befinden sich im Grundzustand.

2. Durch äußere Lichteinstrahlung, die durch ungeordnete Pfeile dargestellt ist, werden die meisten Atome in den angeregten Zustand versetzt (Pumpvorgang).

3. Die spontane Emission eines Lichtquants durch ein angeregtes Atom veranlaßt weitere Atome zur induzierten Emission. Die in achsenparalleler Richtung verlaufende Strahlung trifft auf den rechten Spiegel. Schräg zur Achse verlaufende Lichtquanten treten aus dem Rubinstab seitlich aus.

4. Die am rechten Spiegel reflektierte Strahlung wird im Rubinstab weiter verstärkt.

5. Die verstärkte Strahlung wird am linken Spiegel reflektiert und weiter verstärkt.

6. Der rechte Spiegel ist halbdurchlässig, so daß die verstärkte Strahlung aus dem Rubinstab in Form ebener, scharf gebündelter Wellen ins Freie austritt.

Das neue Gerät war dem MASER so ähnlich, daß Maiman in der Bezeichnung nur einen Buchstaben veränderte und so aus dem MASER den LASER machte.

Maiman dazu: Es geschah deshalb, weil das Funktionsprinzip beider Geräte gleich ist. Nur die Wellenlängenbereiche, in denen sie arbeiten, sind unterschiedlich. Der Buchstabe “L” bildet die Abkürzung des Wortes “light” (Licht). Die übrigen Buchstaben bedeuten “Verstärkung durch induzierte Emission“

LASER = Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation