飞秒激光原理(一)

发布日期:2023 / 05 / 17 13:38

在超快光学领域中,人们通常将脉冲宽度小于1纳秒的激光脉冲,包括从百皮秒(1皮秒=10-12秒)至飞秒(1飞秒=10-15秒)乃至目前科学家们已经能够在实验室里获得的几十阿秒(1阿秒=10-18秒)的激光脉冲统称为超短激光脉冲。在表中,我们列出了不同时间尺度及其与时间秒的关系。其中,1飞秒是10-15秒,或者说是10亿分之一秒的百万分之一。


我们不妨可以试想一下1飞秒到底有多短?当我们拿1分钟与1飞秒相比时,它近似等同于1千亿年比上1分钟。这是一个6×1016的巨大比值。相比之下,地球直径与悬浮在空气中的一粒灰尘的直径之比也仅仅不过是1011量级。因此我们说,作为10-15秒的飞秒的确是短得难以想象的时间尺度。然而,当人类进入21世纪时,已经能够产生小于十分之一飞秒(即一百阿秒)的光脉冲。


一、1as(attosecond:阿秒)= 10-18s


二、1zs(zeptosecond:子秒或仄秒)= 10-21s


当我们回顾激光的单色性(相干性)、方向性(接近衍射极限)、高亮度这些极其重要的基本特性时,我们有必要指出,能够产生极短的光脉冲是激光对整个科学技术发展的又一个独一无二的重要贡献。