飛秒激光器,飛秒激光器的介紹，結(jié)構(gòu)，應(yīng)用
飛秒激光器是僅以千兆分之一秒左右的超短時(shí)間放光的“超短脈沖光”發(fā)生裝置。飛是國(guó)際單位制詞頭飛托(femto)的縮寫(xiě)，1飛秒=1×10-15秒。所謂脈沖光是僅在一瞬間放光。照相機(jī)的閃光的發(fā)光時(shí)間是1微秒左右(即百萬(wàn)分之一。秒)，所以飛秒的超短脈沖光只有其10億分之一左右的時(shí)間放光。眾所周知，光速是以30萬(wàn)千米每秒(1秒間繞地球7周半)無(wú)與倫比快的速度飛馳而過(guò)，但是在1飛秒期間連光也只不過(guò)前進(jìn)了0.3微米。
通常，我們用閃光攝影能夠剪下活動(dòng)物體的瞬間狀態(tài)。同樣如果用飛秒激光器閃光，則連以劇烈速度進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，都有可能看到其反應(yīng)的每個(gè)片斷。為此，可以使用飛秒激光器來(lái)研究化學(xué)反應(yīng)之謎。
一般的化學(xué)反應(yīng)是在經(jīng)過(guò)能量高的中間狀態(tài)，即所謂的“活性化狀態(tài)”后進(jìn)行。活性化狀態(tài)的存在早在1889年已由化學(xué)家阿雷尼厄斯從理論上預(yù)言，但是因?yàn)槭窃跇O短瞬間存在，所以無(wú)法直接地觀察。但是1980年代末通過(guò)飛秒激光器直接證明了它的存在，這是用飛秒激光器查明化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)例子。如環(huán)戊酮分子經(jīng)活性化狀態(tài)分解為一氧化碳與2個(gè)乙烯分子。
現(xiàn)在飛秒激光器應(yīng)用于物理、化學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程等廣泛領(lǐng)域，特別是光與電子攜手，期待在通信或計(jì)算機(jī)、能源領(lǐng)域開(kāi)辟各種新的可能性。這是因?yàn)楣獾膹?qiáng)度幾乎可以毫不損耗地從一地到另一地傳輸大量信息，使光通信進(jìn)一步高速化。在核物理學(xué)的領(lǐng)域，飛秒激光器帶來(lái)了巨大沖擊。因?yàn)槊}沖光具有非常強(qiáng)的電場(chǎng)，在1飛秒內(nèi)有可能將電子加速到接近光速，所以，能夠用于加速電子的“加速器”。
