основе молекул аммиака.
В 1957 году Басов начал работать над конструкцией квантовых осцилляторов в оптическом диапазоне частот. Идея о возможности распространения принципов и методов радиофизики и квантовой электроники на оптический диапазон частот пришла к ученому еще во время его первых работ над молекулярными генераторами.
Советский ученый полностью переключился на поиск путей создания оптического квантового генератора (получившего в будущем название лазера). Он подключил к своим исследованиям молодых студентов-физиков, в 1959 году организовал в ФИАНе сектор молекулярных генераторов, а в 1963 году – лабораторию квантовой физики. В 1986 году лаборатория Басова стала частью целого отдела, а с 1989 года – и отделения ФИАНа.
Также вместе со своей командой физиков-теоретиков Николай Геннадиевич изучал возможности реализации квантовых генераторов на основе полупроводников. В 1958 году вместе с соавторами Басов опубликовал статью «Квантовомеханические полупроводниковые генераторы и усилители электромагнитных колебаний», в которой высказал идею создания инверсной населенности в полупроводниках путем лавинного размножения носителей тока в импульсном электрическом поле. Эту идею ученый предложил вниманию ученых и в своем докладе на Международной конференции в США в 1959 году. Предложение Басова ознаменовало начало освоения квантовой электроникой оптического диапазона частот.
В 1959 году Николай Геннадиевич Басов и Александр Михайлович Прохоров были награждены Ленинской премией за исследования по созданию молекулярных осцилляторов и парамагнитных усилителей.
В 1960 году американский физик Теодор Меймен сконструировал прибор, в котором реализовал трехуровневый принцип усиления и генерирования красного света. Свое название «лазер» устройство получило от начальных букв английского выражения «light amplification by stimulated emission of radiation» – световое усиление с помощью индуцированного излучения.
В начале 1961 года Басов и его сотрудники предложили и обосновали методы создания полупроводниковых лазеров: с оптической накачкой, инжекционных и с электронным возбуждением. Ученые сформулировали условие инверсии в терминах квазиуровней Ферми и предсказали стационарный режим работы. Результатами дальнейших исследований стало создание инжекционных лазеров в конце 1962 года в СССР и в США.
В 1961 году Басов вместе с В. С. Зуевым, П. Г. Крюковым, В. С. Летоховым занялся вопросами получения мощного излучения. В этом же году совместно с О. Н. Крохиным ученый предложил три различных метода для достижения состояния с отрицательной температурой в полупроводниках при наличии прямых и непрямых переходов. В следующем году ученые работали над возможностью применения лазеров для получения термоядерной плазмы.
Свою идею получения термоядерных реакций при лазерном облучении мишени ученый выдвинул в 1962 году на заседании Президиума АН СССР, а затем на Международной конференции по квантовой электронике в Париже в 1963 году. Вместе с О. Н. Крохиным Басов спрогнозировал и разработал основы лазерного термоядерного синтеза (ЛTC). Хотя в те годы существовали только твердотельные лазеры с энергией импульса меньше одного джоуля и непрерывные лазеры мощностью менее одного ватта, ученый умело спрогнозировал ситуацию на несколько десятилетий вперед. Спустя шесть лет в его лаборатории в ФИАНе будут получены первые нейтроны при лазерном облучении мишени из дейтерия лития.
В то время Басов был лидером и пионером в «лазерных» исследованиях.
В 1963 году вместе с Б. Вулом и Ю. М. Поповым Басов исследовал условия образования структур с отрицательной температурой в полупроводниках.
Результатом сотрудничества Басова и Вула стало создание в этом же году первого полупроводникового лазера на основе арсенида галлия (GaAs). Эти работы стали продолжением исследований Басова по возбуждению полупроводниковых лазеров, начатых еще в 1961 году.
В том же 1963 году Басов принял активное участие в проектах по оптоэлектронике. Результатом его работ стало создание быстродействующих элементов на основе диодных лазеров.
В следующем году гениальный советский ученый вместе с О. В. Богданкевичем и А. Н. Девятковым разработал полупроводниковый лазер с электронной накачкой. В последующих исследованиях Н. Г. Басов совместно с А. 3. Грасюком и В. А. Катулиным разработал полупроводниковый лазер с оптической накачкой при одно– и двухквантовом поглощении возбуждающего лазерного излучения.
В 1964 году «за фундаментальную работу в области квантовой электроники, которая привела к созданию генераторов и усилителей, основанных на лазерно-мазерном принципе» Басов был удостоен Нобелевской премии по физике. Николай Геннадиевич получил четверть денежного приза. Еще четверть досталась Александру Михайловичу Прохорову и половина приза – Чарлзу Таунсу, представителю Массачусетсского технологического института (США), которые также стали лауреатами Нобелевской премии по физике в этом году.
11 декабря 1964 года Басов прочел свою известную нобелевскую лекцию «Полупроводниковые лазеры». В ней ученый указал способы использования полупроводниковых лазеров в науке и технике.
После получения высокой награды Басов продолжил свои плодотворные исследования. Учитель и многолетний сотрудник Николая Басова академик Александр Прохоров отметил, что после получения Нобелевской премии Басов, его талантливейший ученик, значительно вырос в научном плане, успешно развивал новое перспективное направление «лазерный термояд».
В 1968 году нобелевский лауреат вместе с П. Г. Крюковым и Ю. В. Сенатским сконструировал лазер на неодимовом стекле, который выдавал 30 джоулей при импульсе длительностью 20 пикосекунд. В этом же году Николай Геннадиевич совместно с П. Г. Крюковым, Ю. В. Сенатским и С. Д. Захаровым обнаружил эмиссию электронов дейтериевой плазмой, полученной с помощью лазера.
В своих последующих работах ученый вместе с В. С. Летоховым предложил теорию формирования пикосекундных импульсов, а с А. Н. Ораевским – способ термической накачки. Эти исследования привели к созданию газодинамических лазеров.
В известной статье «Получение отрицательных температур методом нагрева и охлаждения системы» Басов (совместно с Ораевским) подробно обосновал получение инверсной населенности при термической накачке. Спустя некоторое время ученый начал серию работ по импульсным фотодиссоционным лазерам и лазерам на основе вынужденного комбинационного рассеяния.
В 1970-х годах Басов продолжал работать над химическими лазерами. В своей лаборатории ученому удалось создать первый эксимерный лазер. Он построил лазер на смеси дейтерия, фтора и диоксида углерода.
В 1971 году под его руководством был создан первый электро-ионизационный лазер на углекислом газе.
В конце 1970-х годов знаменитый ученый вместе с Е. П. Маркиным, А. Н. Ораевским и А. В. Панкратовым представил экспериментальные доказательства ускорения химических реакций инфракрасным лазерным излучением.
Басов был заядлым тружеником и все свое время посвящал науке. Он очень переживал за развитие науки в стране. Из-под его пера вышли различные обзорные и популярные статьи по разным областям физики. Всеми своими действиями ученый старался популяризировать физику в широких кругах общественности.
Многие ученики Басова стали впоследствии профессорами, докторами наук и лауреатами различных премий. Ученого можно назвать создателем целой научной школы, из которой вышло более 60 докторов и 300 кандидатов наук.
Главным вкладом Басова в мировую науку явились его работы в области квантовой электроники. Знаменитый ученый стал лидером и пионером развития и конструирования лазерной техники.
Кроме того, Николай Геннадиевич четко определил главную тенденцию развития лазерной техники – создание мощных высокоэнергетичных лазеров, как непрерывных, так и импульсных, необходимых для решения целого ряда задач, к числу которых можно отнести термоядерный синтез, лазерные технологии, лазерную локацию Луны и т. д.
С 1958 по 1972 год Басов занимал пост заместителя директора Физического института им. П. Н.
