Theodore Harold Maiman war ein amerikanischer Ingenieur und Physiker, dem die Erfindung des Lasers weit verbreitet zugeschrieben wird. Maiamans Laser führte zur anschließenden Entwicklung vieler anderer Lasertypen. Der Laser wurde erfolgreich am 16. Mai 1960 gezündet. In einer Pressekonferenz am 7. Juli 1960 in Manhattan kündigten Maiman und sein Arbeitgeber, die Hughes Aircraft Company, den Laser der Welt an. Maiman erhielt ein Patent für seine Erfindung und erhielt viele Auszeichnungen und Ehrungen für seine Arbeit. Seine Erfahrungen bei der Entwicklung des ersten Lasers und nachfolgende Ereignisse werden in seinem Buch The Laser Odyssey beschrieben, das kürzlich unter einem neuen Titel The Laser Inventor: Memoirs of Theodore H. Maiman neu veröffentlicht wurde.
Leben und Karriere
Maiman wurde in Los Angeles als Sohn von Abraham „Abe" Maiman, einem Elektrotechniker und Erfinder, und Rose Abramson geboren. In jungen Jahren zog seine Familie nach Denver, Colorado, wo er seinen Vater bei Experimenten in einem häuslichen Elektroniklabor unterstützte. Als Teenager verdiente Maiman Geld durch Reparaturen von Elektrogeräten und Radios, und nach Beendigung der Highschool war er im Alter von 17 Jahren als Junior-Ingenieur bei der National Union Radio Company beschäftigt.
Nach einjährigem Dienst in der United States Navy am Ende des Zweiten Weltkriegs erwarb er einen B.S. in Ingenieurphysik von der University of Colorado Boulder. Maiman setzte dann sein Studium an der Stanford University fort, wo er 1951 einen M.S. in Elektrotechnik und 1955 einen Ph.D. in Physik erwarb.
Seine Doktorarbeit in experimenteller Physik unter der Leitung des Physikers Willis Lamb umfasste detaillierte Mikrowellen-optische Messungen feiner Strukturaufspaltungen in angeregten Heliumatomen. Er entwarf auch Laborinstrumente für Lambs Experimente. Maiman veröffentlichte zwei Artikel gemeinsam mit Lamb in Physical Review, von denen der zweite auf seiner eigenen Dissertationsforschung basierte. Sein Dissertationsexperiment war instrumental für seine Entwicklung des Lasers.
1956 begann Maiman die Arbeit in der Atomic Physics Department der Hughes Aircraft Company, später Hughes Research Laboratories oder HRL Laboratories in Kalifornien, wo er das Ruby-Maser-Redesign-Projekt für das U.S. Army Signal Corps leitete und es von einem 2,5-Tonnen-Kryogerät auf 4 Pfund 1,8 kg reduzierte, während er seine Leistung verbesserte. Als Ergebnis dieses Erfolgs überredete Maiman die Hughes-Leitung, Unternehmensgelder zur Unterstützung seines Laserprojekts ab Mitte 1959 bereitzustellen. Mit einem Gesamtbudget von 50.000 Dollar wandte sich Maiman der Entwicklung eines Lasers basierend auf seinem eigenen Design mit einem synthetischen Rubinkristall zu, von dem andere Wissenschaftler, die einen Laser herstellen wollten, dachten, dass er nicht funktionieren würde.
Am 16. Mai 1960 emittierte Maiamans Feststoff-Pink-Rubin-Laser in den Hughes-Labors in Malibu, Kalifornien, das erste kohärente Licht der Menschheit, mit Strahlen derselben Wellenlänge und vollständig in Phase. Maiman dokumentierte seine Erfindung in Nature und veröffentlichte andere wissenschaftliche Artikel, die die Wissenschaft und Technologie seines Lasers beschreiben.
Maiman hatte bereits begonnen, ein Feststoff-Laser-Design zu konzipieren, bevor er das Maser-Projekt bei Hughes unternahm. Die Mikrowellenfrequenz von Masern um das 50.000-fache des elektromagnetischen Spektrums zur Frequenz des Lichts zu verschieben würde erfordern, ein praktisches Lasing-Medium und eine Anregungsquelle zu finden und das System zu entwerfen. Andere große Forschungsgruppen bei IBM, Bell Labs, MIT, Westinghouse, RCA und Columbia University, unter anderem, verfolgten auch Projekte zur Entwicklung eines Lasers.
Ihre Arbeit wurde durch ein Papier von Arthur L. Schawlow und Charles H. Townes aus dem Jahr 1958 angeregt, das theoretische Analysen und einen Vorschlag für ein gasförmiges System mit Kaliumdampf angeboten wurde, das durch eine Kaliumlampe angeregt wird. Jedoch identifizierte Maiman mehrere Mängel im Schawlow-Townes-Vorschlag und verfolgte sein eigenes Feststoff-Design. Sein erfolgreiches Design nutzte synthetische Pink-Rubinkristalle als aktives Lasermedium und eine spiralförmige Xenon-Blitzlampe als Anregungsquelle. Wie Townes später schrieb: „Maiamans Laser hatte mehrere Aspekte, die in unserem theoretischen Papier nicht berücksichtigt wurden, noch von anderen vor der Ruby-Demonstration diskutiert wurden."
Nach seiner Erfindung des Lasers verließen Maiman und sieben Kollegen 1961 Hughes, um sich dem neu gegründeten Quantatron-Unternehmen anzuschließen, das Rubinkristalle für Laser züchtete. 1962 gründete Maiman und wurde Präsident der Korad Corporation, die hochleistungs Rubinlaser herstellte. Nach der vollständigen Übernahme von Korad durch Union Carbide 1968 verließ Maiman und gründete Maiman Associates, ein Venture-Capital-Unternehmen. 1971 gründete Maiman die Laser Video Corporation, und von 1976 bis 1983 arbeitete er als Vizepräsident für fortgeschrittene Technologie bei TRW Electronics, jetzt Northrop Grumman. Er diente später als Berater für Laser Centers of America, Inc., jetzt LCA-Vision Inc., und Direktor von Control Laser Corporation. Maiman setzte seine Beteiligung an Laserentwicklungen und -anwendungen fort. Zusätzlich zu seinem Patent für den ersten funktionierenden Laser verfasste Maiman eine Reihe von Patenten zu Masern, Lasern, Laser-Displays, optischen Scans und Modulation.
Auszeichnungen und Anerkennung
Maiman erhielt im Laufe der Jahre zahlreiche Preise, Auszeichnungen und Anerkennungen für seine Entwicklung des ersten Lasers. Ihm wurde die Mitgliedschaft in beiden National Academies of Sciences and Engineering gewährt. Er wurde Fellow der American Physical Society, der Optical Society of America OSA und der Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers SPIE. 1962 erhielt Maiman die Stuart Ballantine Medal des Franklin Institute für Physik.
1966 erhielt Maiman den Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize der American Physical Society und den Fannie and John Hertz Foundation Award für hervorragende Leistungen auf dem Gebiet der Wissenschaft, der in einer White-House-Zeremonie von Präsident Lyndon B. Johnson verliehen wurde.
1976 erhielt Maiman den R.W. Wood Prize der Optical Society of America für „Pioneer Development of the First Laser". 1980 erhielt er den Golden Plate Award der American Academy of Achievement. Er erhielt den Wolf Prize in Physics 1983/84 und wurde in diesem Jahr auch in die National Inventors Hall of Fame aufgenommen. 1987 erhielt Maiman den Japan Prize in Elektro-Optik für „realization of the world's first laser".
1994 wurde er als ehrenhaftes Mitglied des Royal College of Surgeons of England aufgenommen, das einzige Mitglied, das kein Arzt und kein Mitglied der Königsfamilie ist. Das Time-Magazin nannte Maiamans Erfindung des Lasers als eine der zwanzig wichtigsten technologischen Entwicklungen des 20. Jahrhunderts. Viele Universitäten verliehen Maiman Ehrendoktorate, wobei das letzte von der Simon Fraser University im Jahr 2002 stammte.
Die Anerkennung für Maiman und seine Laserinventur setzte sich posthum fort. In einem Nekrolog-Zeugnis von 2007 beschrieb Maser-Miterfinder Charles H. Townes Maiamans Nature-Artikel von 1960 über seinen Laser als „wahrscheinlich wichtiger pro Wort als einer der Artikel, die von Nature in den letzten hundert Jahren veröffentlicht wurden." Der jährliche Theodore Maiman Student Paper Competition wurde 2008 gegründet, ausgestattet durch große Lasergruppen, und wird von der OSA Foundation verwaltet. 2010 wurden zahlreiche Veranstaltungen weltweit von großen wissenschaftlichen und industriellen Photonics-Organisationen zur Feier des 50. Jahrestages von Maiamans erstem Laser und nachfolgenden Lasern unter dem Dach von LaserFest durchgeführt.
Der U.S. Congress verabschiedete eine Resolution zur Feier der Erfindung des Lasers und nannte Maiman. Auch 2010 wurde Maiamans Lasererrungenschaft als IEEE Milestone anerkannt, und die American Physical Society verlieh Hughes Research Laboratories eine Plakette zur Erinnerung an die historische Stätte des weltweit ersten Lasers.
2011 wurde Maiman von der Stanford University als „Stanford Engineering Hero" anerkannt, was seine „seltene Mischung aus fortgeschrittener Schulung in Physik und Ingenieurwesen in Kombination mit bedeutender Laborerfahrung" würdigte. 2014 veröffentlichte die National Academy of Sciences eine biografische Erinnerung an Maiman mit einem Tribut von Nick Holonyak, Jr.
2017 erklärte die UNESCO den 16. Mai zum International Day of Light, das jedes Jahr durch zahlreiche laser- und lichtbezogene Veranstaltungen auf der ganzen Welt gefeiert wird. Dieses Datum erinnert an Maiamans erste erfolgreiche Zündung seines Lasers.
Tod
Maiman starb am 5. Mai 2007 in Vancouver, British Columbia, Kanada, wo er mit seiner Frau Kathleen lebte, an systemischer Mastozytose.
