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  • 《科学》:迄今最短的阿秒级光脉冲诞生

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2019-12-08
    作者:任肖鹏资料来源:科学网发布时间:2008年

    《科学》:最短的阿秒光脉冲诞生

    可以捕获2.5飞秒激光脉冲图像

    照片说明:新的80阿秒闪光可以成像2.5飞秒光脉冲。

    (图片来源:科学)

    无论你怎么盯着它,你都看不见它,因为它的持续时间太短了。德国科学家的一项新研究发现了迄今为止实现最短闪光的新方法。它的持续时间只有80阿托秒(1阿托秒是10 -18次方秒,千分之一飞秒),而2007年的记录是130阿托秒。新的超短光脉冲已经被用来捕捉太短而无法捕捉的激光脉冲图像。相关论文发表在6月20日的《科学》杂志上。

    Eleftherios Goulielmakis和他在德国马克斯普朗克量子光学研究所的同事进行了这项研究。它们通过在氖云中发射相对长(实际上非常短,只有2.5飞秒)的激发脉冲来产生光脉冲,被激发的氖原子以极紫外(EUV)短脉冲的形式释放能量。

    应该指出的是,激励脉冲只包含一两个光波振动,所以其中有一个严格的能量冲击。为了实现这一点,研究人员使用了一种叫做“啁啾镜”的装置,这种装置可以优化色散补偿,使脉冲前面较慢的光子在光子后面行进更长的距离,允许“反射标记”赶上它,从而产生一个几乎同时撞击氖原子的紧密光子“包”。

    为了证实氖原子发出的闪光有多短,Goulielmakis等人用它们作为激发光来引入第二团氖气体。被激发的氖原子释放的电子被用作“闪光灯”,用来照射一些最初的2.5飞秒激发脉冲。Goulielmakis解释说,“只有在更短的时间内(小于2.5飞秒)取样,它们才能变得可见。”

    通过记录穿过脉冲的电子能量,研究人员获得了初始激光束的侧视图(如图所示),这与径赛项目中的照片完成图像有些相似。计算机图像分析的结果表明,新产生的激发这些电子的光脉冲的持续时间只有80阿秒,这是迄今为止最短的记录。此前的记录是2007年创下的130阿秒。

    英国皇家学院的乔纳森马拉戈斯说,“从130年到80年是一个重要的重大进步。”新的研究结果可以让科学家们想象更大原子的电子运动,同时“对微观世界的任何更好的理解都会对整个科学领域产生影响。”

    Goulielmakis的未来计划是创造一个24阿秒的光脉冲,即以原子为单位的时间(从轨道一端到另一端的时间)。另一方面,马拉戈斯认为更短的zeptos秒(千分之一秒)也是可能的。它将能够对原子核内质子等粒子的运动进行成像。(科学网任肖鹏/编译)

    (《科学》(科学),第320卷。第5883号,第1614-1617页,E. Goulielmakis, u . Kleinberg)

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    《科学》 abstract

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