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1960年8月6日，休斯研究实验室科学家西奥多·梅曼在《自然》杂志上发表了一项研究(pdf)，描述了他用“红宝石中的受激光学辐射”进行的实验。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）通过这项研究，他将激光——最初是“受激辐射光放大”——从科幻领域带到了现实，并创造了一种工具，这种工具将以当时很少有人能想到的方式改变世界。
这些可能性吸引了许多公司，包括通用汽车、波音和雷神，这些公司在过去几十年中都曾拥有休斯研究实验室的一部分。该实验室由霍华德·休斯于 1940 年代创立，旨在为他的休斯飞机公司进行研发，此后更名为 HRL 实验室，目前仍由通用汽车和波音共同拥有（雷神于 2007 年出售了其股份）。
1979 年，丹尼尔·纽斯玛，以及同年晚些时候的鲍勃·拜伦，加入了休斯飞机公司的激光工程部门，希望开发新型激光器和使用该技术的新方法。位于加利福尼亚州马里布的休斯研究实验室是该公司的研究部门，而任何有望具有实际应用价值的东西都归位于加利福尼亚州卡尔弗城的休斯飞机公司管辖。
当时，美国军方对激光在改进雷达、引导远程武器以及潜在地充当武器本身的能力方面很感兴趣。然而，纽斯玛，现在是雷神空间与机载系统 (SAS) 光学和激光部门的高级首席物理学家，以及拜伦，SAS 的首席工程研究员兼光电、红外和激光技术领域的技术主管，认识到该技术在其他领域的潜力，包括通信、电子和医学。
《大众科学》最近与纽斯玛和拜伦谈论了激光的过去、现在和未来。
[以下是采访的编辑稿。] 建造第一台激光器的目的是为了证明爱因斯坦、普朗克和其他科学家关于辐射的理论，还是休斯研究人员有更实际的应用考虑？
纽斯玛：休斯和泰德·梅曼的激光工作是 微波激射器 [微波受激辐射放大] 工作的演变，该工作始于 1940 年代和 50 年代，旨在创造更强大的微波源，以提高雷达系统等的能力。[梅曼] 逐步发展到激光器 [它使用光波]，以此作为获得更强大功率的一种方式。
拜伦：对于光，即使在传输方面存在一些与大气条件相关的限制，但就频率而言，您仍然比微波高出三个数量级，分辨率高 1000 倍，这意味着您可以将比微波多 1000 倍的信息打包到光波中。频率的增加在 [传输] 信息方面的带宽方面也是一个优势。这就是光纤技术背后的整个理念。
那么，激光器并不是像过去所说的那样，是为了寻找问题而存在的解决方案？
纽斯玛：当激光器首次被开发出来时，没有人能够预见到我们今天看到的用途的数量。也许这才是对这项技术的批评的真正来源。
拜伦：这有点像先有鸡还是先有蛋。在通俗媒体上，人们谈论激光武器，当这些武器没有实现时，人们想知道它能用来做什么。与此同时，在幕后，科学家们正在研究这个。
当您们每一个人在 1979 年加入休斯公司时，您们正在从事哪种类型的激光工作？
纽斯玛：我被聘请来帮助将一些激光器从实验室转移到生产中。这部分工作是使用激光器制造测距仪或目标指示器，士兵可以在地面上使用它们来照亮飞机的目标。连接到炸弹的激光寻的器可以飞入激光产生的照明中。激光器主要用作传感器和精确弹药瞄准，以更准确地击中您的瞄准目标。
拜伦：我已经在 炫目器 [旨在成为非致命武器，引起暂时的失明或迷失方向] 领域工作。从那里，我继续研究激光雷达和三维激光成像，这些技术可以用于引导像 巡航导弹 这样的自主飞行器。我们可以使用单个传感器来查看目标或感兴趣物体的三维轮廓。
激光器何时开始用于非致命设备？为什么它们的使用在过去几十年中扩展得如此之大？
纽斯玛：激光器的其他用途在 1970 年代开始兴起，可能是因为 1960 年代政府向这项技术投入了大量资金用于核心研究。但是，作为科学家，我们喜欢研究不同类型的应用。早期的用途之一是采用激光瞄准技术并将其用于制作图片，[这成为了激光灯光秀的起源]。到 1974 年，他们正在进行条形码的激光扫描。他们在 1962 年进行了早期的激光医疗工作。雷神公司在 1965 年开发了第一台激光焊接机，这不仅对焊接意义重大，而且对强调激光的功率和激光对政府的安全问题也意义重大。眼科成为激光的明显用途，使用光来点焊眼睛内部的视网膜。您不想切割眼睛，因为它不容易愈合。牙科也使用激光进行钻孔。您可以调整激光，使其被黑色龋洞吸收，而不是牙齿的白色部分。
哪些重大突破使激光器能够用于如此多的其他技术，包括 CD 播放器、医疗设备和光纤？
拜伦：第一次真正的革命是 [发明者] 可以使用的激光器的数量和类型。[也称为激光二极管的] 半导体激光器，于 1962 年在通用电气开发，使得激光器的尺寸可以缩小到非常小的尺寸，就像您今天在 CD 播放器中找到的那样。另一项创新是使用多种不同类型的材料来制造不同类型的激光器，无论是气体激光器、自由电子激光器还是固态激光器。
第二次革命是 二极管泵浦，即当您将用于创建激光束的能量存储在激光器的二极管晶体中时。二极管泵浦使您可以减少操作激光器所需的功率量，并减少产生的热量，热量会导致激光器移位。激光器变得更便携，因为您可以使用电池而不是更大的电源来运行它们。
第三次革命是 光纤激光器，它催生了长距离光纤行业。这些线路将激光器包含在柔性电缆内。
研究人员在开发下一代激光器时正试图克服哪些障碍？
纽斯玛：军方希望每个士兵都拥有一部手机大小的激光器，他们可以用它来做许多不同的事情，例如准确地找到距离、更好地识别远处的物体，或者照亮地面上的目标，以便可以通过无人驾驶飞机摧毁这些目标。挑战在于从如此小的设备中获得足够的功率来运行激光器足够长的时间来完成工作，我们正在努力利用计算机和手机在能量存储和电池方面取得的进步。这有点像低端。高端是将激光器送入太空，在那里它可以非常准确地观察地球，以识别军事目标，测量冰盖或大气层的变化以观察气候和生物圈，甚至帮助防御弹道导弹。那里的挑战之一是激光器通常以非常微妙的方式依赖于周围的大气层，或重力的方向，并且它们经常受到太空中的自然辐射的损害。迄今为止，激光器已被封装起来以模拟地球，然后在发射到太空。军方和 NASA 都希望获得真正的空间级激光器，这种激光器不依赖于被保护的盒子。
拜伦：[可以放置在地球大气层之外的] 激光器当然需要仔细研究如何制造激光器的不同组件并将它们组装起来，因为一旦您将激光器放入太空，如果它坏了，您还有很长的路要走才能修复它。