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THEODORE HAROLD MAIMAN


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Maiman, Theodore Harold (1927-2007), physicien et ingénieur américain, qui a mis au point en 1960 le premier laser.

Né à Los Angeles (Californie), Theodore Harold Maiman fait ses études à l’université du Colorado puis à l’université Stanford, où il obtient sa maîtrise d’ingénierie électrique en 1951 et son doctorat de physique en 1955. Il démarre sa carrière professionnelle dans les laboratoires de recherche californiens HRL (Hughes Research Laboratories) — une société du milliardaire Howard Hughes — et parvient le premier (le 16 mai 1960) à produire une impulsion de lumière cohérente à partir d’un laser, en utilisant comme milieu actif un barreau de rubis.

Le manque d’intérêt de sa société pour son invention l’amène à créer sa propre entreprise en 1962, la Korad Corporation, spécialisée dans la production et la recherche de lasers. En 1968, la firme Union Carbide rachète sa société, ce qui l’encourage à créer une seconde entreprise (Maiman Associates), puis une troisième (Laser Video Corporation), spécialisée dans la conception de lecteur vidéo laser. En 1976, il accepte le poste de vice-président de la société TRW Electronics, participe en tant que conseiller scientifique au magazine Industrial Research Magazine (devenu Research & Development Magazine), puis s’établit comme consultant indépendant à Vancouver au Canada.

Une découverte ignorée, voire méprisée

Après la mise au point du maser en 1953 par les Américains Charles Townes et Arthur Schawlow, et de leur publication en 1958 (Infrared and Optical Masers) stipulant la possibilité de réaliser un maser dans le domaine de la lumière visible à l’aide de vapeurs alcalines, autrement dit de réaliser un laser à gaz, la course à la réalisation du premier laser est lancée. D’énormes budgets, en particulier du Pentagone et des grands centres de recherche (Bell Labs, RCA Labs, IBM, Siemens, etc.) sont investis pour mettre au point ce dispositif révolutionnaire. C’est dans ce contexte très concurrentiel que Theodore Maiman démarre ses travaux au sein des laboratoires HRL. Isolé et disposant de moyens très réduits par rapport à ses confrères des grands laboratoires de recherche, il ne suit pas les conseils des deux physiciens ni de ses confrères qui ont écarté la possibilité de réaliser un laser à solide, et opte pour l’utilisation d’un rubis comme milieu actif. Le 16 mai 1960, Theodore Maiman parvient à faire fonctionner le premier laser de l’histoire.

Mais alors que sa découverte aurait dû lui ouvrir les chemins de la gloire, il rencontre d’énormes difficultés à faire reconnaître et breveter son invention. Le prestigieux journal américain Physical Review Letters refuse de publier sa découverte, qui le sera finalement par la non moins prestigieuse revue britannique Nature en août 1960 sous le titre Stimulated Optical Radiation in Ruby. En fait, dès la présentation de son laser lors d’une conférence de presse, un journaliste lui reproche l’application militaire de son invention transformée en « rayon de la mort ». Cette image de science-fiction sera rapidement dépassée par les réelles applications médicales et industrielles des lasers.

Theodore Maiman publie en 2000 un livre intitulé The Laser Odyssey, dans lequel il raconte les difficultés rencontrées pour mettre au point sa célèbre invention et obtenir la reconnaissance de ses pairs. Le livre met ainsi en lumière des aspects moins honorables du monde scientifique, en particulier le poids de l’establishment.

Nominé à deux reprises pour le prix Nobel de physique, qu’il n’obtiendra finalement pas, Theodore Maiman reçoit toutefois le prix Wolf en 1984, ainsi que le Japan Prize en 1987 (équivalent japonais du prix Nobel). Il obtient également la reconnaissance de ses pairs américains en devenant membre de la National Academy of Science et de la National Academy of Engineering.encarta

UNE TECHNIQUE OMNIPRÉSENTE : Les lasers sont partout, en particulier dans le domaine de l’imagerie scientifique où ils sont abondamment utilisés en spectroscopie, en optique, en holographie ; ils servent aussi à mesurer les vitesses, les distances, etc. Il existe pratiquement autant de types de lasers que d’applications. Leur importance est liée aux caractéristiques de la lumière qu’ils émettent. Celle-ci a une « luminance » et une « directivité » extrêmes. Le faisceau lumineux, aveuglant, est très étroit ; il ne semble jamais s’élargir. Cette lumière est « monochromatique », c’est-à-dire qu’elle ne possède qu’une seule couleur, plus précisément une seule longueur d’onde (voir Repères). Si le premier rayonnement laser est obtenu, en 1960, par Theodor Maiman, un chercheur américain, c’est Albert Einstein qui avait ouvert la voie en démontrant qu’il était possible d’amplifier la lumière. Un raisonnement théorique qui sera conforté ensuite par la mécanique quantique et la physique des particules. Dans la pratique, le progrès décisif sera accompli grâce au... radar.
Schématiquement, celui-ci fonctionne en émettant une onde électromagnétique et en analysant l’écho qu’il reçoit. Pour concevoir des radars plus efficaces, des chercheurs réalisèrent des processus qui amplifiaient le rayonnement. Un dernier pas restait à franchir : amplifier les ondes du spectre visible.
Ce sera fait en 1960. Un laser peut être comparé à une baignoire (le milieu « amplificateur ») dans laquelle bouillonneraient les photons. Deux miroirs (qui composent le « résonateur ») sont disposés à chaque extrémité de cette baignoire. Ils jouent un double rôle : réinjecter les photons dans l’amplificateur et laisser passer un peu de lumière, c’est-à-dire le rayonnement laser. cndp

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