奇特的飞秒激光

山东荣成市26中教务处梁欧娃刘顺航

飞秒激光是激光光学家族中的最新成员，它是人类在目前实验条件下所能获得的持续时间最短的、以脉冲形式运转的激光。由于它所具备的独一无二优点和奇特性质，使众多的现代科学技术的难题也因此获得了突破性的进展，所以应用前景非常广泛。

要认识飞秒激光，首先要从它的特性入手了解它，第一：脉冲持续时间惊人的短，仅为几个飞秒，（1FS=10-15S），而一般通过电子学方法所获得的最短脉冲持续时间都要比它大几千倍；第二：瞬时功率非常高，其瞬时最大值可达几百万亿瓦，而目前全世界所有发电机的总功率还要比它小上百倍；第三：聚焦能力特强。实验测定，它所能聚焦到的空间区域比人的头发直径还要小，可使电磁场的强度比原子核对周围电子的作用力还高数倍。

由于其独特的光学特性，因而成为人类观察微观世界（分子、原子等）、揭示超快运动过程（如电子绕核的快速运动）及规律的重要工具，其方便、快捷效果是其他技术手段不可比拟的，其主要应用前景展望：之一，在超精细微加工、高密度信息和记录方面开辟了广阔的前景；之二，由于飞秒激光可以击穿大气，故可用来制造放电通道，实现人工引雷，如可避免飞机、火箭、发电厂因雷击而造成的意外灾难性破坏；之三，利用飞秒激光能够有效地加速电子，则可使规模庞大的加速器设备小型化；之四，由于高功率飞秒激光与物质相互作用时，能够产生足够数量的中子，实现激光控制核聚变的快速点火，为人类实现新一代能源开发，开辟新途径。之五，由于具有快速、高分辨率的特性，医学上在病变早期诊断、医学成像和生物活体检测、外科医疗及天文探索方面制造超小卫星等都有着不可替代的作用。