고든 굴드

3. 레이저의 발명

1957년, 찰스 타운스를 비롯한 많은 과학자들은 메이저처럼 가시광선을 증폭할 수 있는 방법을 찾고 있었다. 그해 11월, 굴드는 두 개의 거울을 사용한 파브리-페로 간섭계 형태의 광 공진기를 통해 좁고 결맞는 강렬한 빛을 증폭할 수 있다는 아이디어를 떠올렸다. 이전 설계들과는 달리, 공진기 측면이 반사될 필요가 없어 이득 매질을 광학적으로 쉽게 펌핑하여 필요한 반전분포를 만들 수 있었다. 또한 굴드는 원자 수준의 충돌에 의한 매질의 펌핑을 고안했고, 이러한 장치의 다양한 응용 가능성을 예상했다.^[73]

굴드는 자신의 아이디어와 제안된 응용 사례들을 "레이저(LASER)의 타당성에 대한 대략적인 계산: 복사 유도 방출에 의한 광 증폭"이라는 제목의 실험실 공책에 기록했다. 이것은 '레이저(LASER)'라는 용어를 최초로 사용한 기록이다.^[73]

굴드의 공책은 작동 가능한 레이저 제작을 위한 최초의 지침서였으며, 그는 자신의 연구 성과를 공증받았다. 한편, 아서 숄로와 찰스 타운스는 약 3개월 후 독자적으로 파브리-페로 공진기의 중요성을 발견하고, 그들이 제안한 장치를 "광학 메이저"라고 불렀다.^[74] 굴드가 제안한 '레이저'라는 명칭은 1959년 콘퍼런스 발표를 통해 처음으로 대중에게 알려졌고, 숄로와 동료들의 반대에도 불구하고 널리 채택되었다.^[75][76]

굴드는 자신의 발명에 대한 특허를 받기 위해 작동하는 레이저를 만들어야 한다고 오해하여, 박사 학위를 포기하고 컬럼비아 대학교를 떠나 TRG(테크니컬 리서치 그룹)라는 민간 연구 회사에 합류했다.^[77] 그는 TRG에 자신의 연구를 지원하도록 설득했고, 아이러니하게도 찰스 타운스의 지원을 받아 방위고등연구계획국으로부터 프로젝트 자금을 지원받았다.^[78] 그러나, 미국 정부는 이 프로젝트를 기밀로 지정하여 굴드는 보안 허가를 받아야 했다.^[79] 과거 공산주의 활동 전력으로 인해 굴드는 보안 허가를 받지 못했다. 그는 TRG에서 계속 근무했지만, 자신의 아이디어를 실현하기 위한 프로젝트에는 직접 참여할 수 없었다. 결국, 기술적인 어려움과 굴드의 참여 불가를 이유로, TRG는 최초의 작동 레이저 개발 경쟁에서 휴즈 연구소의 시어도어 메이먼에게 뒤처졌다.

4. 특허 분쟁

굴드와 TRG는 1959년 4월, 레이저와 관련된 여러 기술에 대한 특허를 출원했다. 여기에는 파브리-페로 광학 공진기 기반 레이저, 광학 펌핑, 가스 방전 충돌에 의한 펌핑(헬륨-네온 레이저에서와 같이), 광 증폭기, Q-스위칭, 광학 헤테로다인 감지, 편광 제어를 위한 브루스터 각도 창 사용, 그리고 제조, 화학 반응 촉발, 거리 측정, 통신, 라이다 등의 응용 분야가 포함되었다. 그러나 숄로와 찰스 타운스는 이미 1958년 7월에 레이저에 대한 특허를 출원하여 1960년에 특허를 획득했다.^[80]

굴드와 TRG는 1957년 굴드의 공책을 근거로, 숄로와 타운스보다 먼저 레이저를 발명했다는 법적 소송을 시작했다. 당시 미국은 선발명주의 특허 제도를 채택하고 있었기 때문이다. 이 소송이 진행되는 동안 벨 연구소, 휴즈 연구소, 웨스팅하우스 등 여러 기업이 특정 레이저 기술에 대한 특허를 추가로 출원했다. 굴드는 레이저 매질의 측벽을 통해 이득 매질을 광학적으로 펌핑할 계획이었지만, 레이저 매질의 측벽이 투명해야 한다고 명시적으로 언급하지 않았고, 회절에 의한 측벽을 통한 빛의 손실을 고려했다는 이유로 레이저 자체에 대한 미국 특허 소송에서 패소했다.^[80] 또한 TRG의 굴드 팀이 레이저를 제작하지 못했기 때문에 굴드의 공책이 레이저를 제작할 수 있는 충분한 정보를 제공했는지에 대한 의문도 제기되었다.^[81]

하지만 굴드는 다른 여러 국가에서 레이저에 대한 특허를 획득할 수 있었고, 이후 수년 동안 특정 레이저 기술에 대한 미국 특허를 얻기 위해 계속 노력했다.^[81] 1967년, 굴드는 TRG를 떠나 브루클린 폴리테크닉 연구소(현 뉴욕 탠던 이공과대학교) 교수로 부임하여 레이저 연구를 이어갔다.^[82] 1973년에는 광섬유 통신 장비 회사인 옵텔콤(Optelecom)을 설립하여 광통신 기술 발전에 기여했다.^[87]

4. 1. 추가 특허 분쟁과 발급된 특허 집행

5. 명예와 사망

굴드는 레이저 발명에 대한 그의 역할이 수십 년 동안 논란이 되었음에도 불구하고, 1991년에 미국 발명가 명예의 전당에 헌액되었다.^[96][32][64]

굴드는 2005년 9월 16일 자연사하였다.^[96][32][64] 그가 사망할 당시에도 과학계에서는 실제 레이저 발명에서 굴드의 역할에 대한 논쟁이 계속되었다.^[96][32][64] 논쟁과는 별개로 굴드는 2005년 5월 브루스터 각도 창 특허가 만료되었을 때 "곁에 있기를" 바랐던 자신의 희망을 실현하였다.^[97][33][65]

참조

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