雅里夫是以色列人,1930年出生,16岁参军,经历了以色列独立战争,参与了耶路撒冷-约旦以及埃及前线的战争,1950年退役。退役以后进入以色列工业学院(Israeli Institute of Technology)学习。
刚进入大学的时候,雅里夫参加了一个关于战后以色列农业的调查活动,活动中一次在公共汽车上和老同学的偶遇改变了他的一生。那位同学告诉他自己已经准备去美国念书了。对科学向往的他也萌生了去美国念书的兴趣。于是他决定和同学一起去San Mateo Junior College(这个学校对以色列学生免学费)。在他大二的时候,也就是1951年,他通过奖学金转学到了著名的加州大学伯克利分校(UC Berkeley)就读。在本科毕业以后继续在伯克利电子系攻读研究生,师从John Whinnery教授,主要研究行波管(TWT)。这种仪器主要用来进行微波的震荡和放大。在硕士毕业以后,按照雅里夫的话说,I should find some thing new, other than TWT。他去了贝尔实验室和一些研究微波放大器(maser)的专家们作了交流,他决定设计出一种和TWT原理不同,但是仍旧能产生微波放大的微波放大器。他将他的课题命名为量子电子学。(这是他首次提出量子电子学的概念,也许那本畅销全球的1975年出版的《量子电子学》第二版就是这个时候开始构思的)他意识到想做好这方面的研究就必须学好量子力学。(ft,我现在想到了,可惜已经晚了@_@)在他的博士课题中,他提出了一种实验方案:在一个反射型的微波谐振腔中,通过一定的条件完成二能级自旋系统的粒子数反转。二能级系统是通过真空瓶中的液氦得到的。最后实验很成功的观察到了微波的小信号放大。这是第一批通过谐振腔和原子能级系统的能量耦合来制造受激放大。于此同时,另外一位大师级人物汤斯(C. H. Townes)在哥伦比亚大学也作出了液态氨的微波谐振放大器。想必各位对这个名字很熟悉,他因为在激光领域的开拓性成果和苏联的巴索夫(Nicolay Gennadiyevich Basov)共同获得1964年诺贝尔奖。雅里夫在结束这项工作以后博士毕业。
图片说明: L-R: C.H. Townes(汤斯), J. P. Gordon戈登, and( T. C. Wang)王天眷. 后排位于世界第一台氨分子微波激射器旁边的就是后来的中国著名物理学家王天眷。前排中心为汤斯和戈,展示世界上第二台氨分子微波激射器内部构造. Columbia University.
博士毕业以后雅里夫来到贝尔实验室工作。在贝尔试验室,大家都在试图将微波放大器的放大频段从微波前进到近红外和可见光波段。哥伦比亚大学的汤斯和贝尔实验室的同仁们在为这个目标痛苦的前进。在量子理论上,光波的受激放大已经被证明是可行的了,但是要找低阈值的工作物质和合理的谐振腔设计真是难之又难。在谐振腔设计方面,雅里夫应该是做得很出色的。在寻找晶体方面他们实在是费尽心思。氟化钙和钨酸钙是他们反复研讨以后确定的晶体,可惜的是一直没有出现预想中的激光。这场贝尔实验室和哥伦比亚大学之间的竞赛最后结果真是有些出人意料。在1960年12月消息传来,Hughes Research Laboratories的研究员梅曼(Theodore Maiman)独立做出了红宝石激光器。雅里夫为此专程受命去了一趟梅曼的实验室,证实了他的成果。最后才恍然大悟,大家把工作方式弄错了,如果他们一开始就通过脉冲泵浦,早在1959年初就作出激光了。从那开始,各种激光器如雨后春笋般地出现,YAG,He-Ne激光器等等被迅速的开发出来。到了1961年初,全世界似乎都已经掌握了这种技术。在整个1961年大家都在致力于改善激光的特性以及激光引发的非线性光学现象的研究。雅里夫在贝尔实验室参与了最早期的这方面的研究,这为他日后发展完善整个激光理论打下了坚实的基础。他这一段时间和一些全世界最优秀的人才工作,其中包括汤斯的学生戈登 J. P. Gordon,调Q理论的创始人豪斯Herman Haus(后来在麻省理工学院开创了那里的激光以及光电子学科)等等。在1963年,IBM公司制作出了世界第一台半导体激光器。这台激光器是用一个 GaAs p-n结进行光受激发射,需要在超低温下工作。雅里夫和其同事在分析了他们的成果以后认为如果要使半导体激光器在室温下高效率的工作必须设计强的限光能力的光波导,后来苏联的Alferov首先制造了双异质结结构的半导体激光器,他本人也因此获得2000年诺贝尔奖。