飛秒激光你了解多少?
內(nèi)容摘要:近年來,科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)了一種更為奇特的光--飛秒激光,飛秒激光是人類目前在實(shí)驗(yàn)室條件下所能獲得短脈沖的技術(shù)手段。它在瞬間發(fā)出的巨大功率比全世界發(fā)電總功率還大。科
近年來,科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)了一種更為奇特的光--飛秒激光,飛秒激光是人類目前在實(shí)驗(yàn)室條件下所能獲得短脈沖的技術(shù)手段。它在瞬間發(fā)出的巨大功率比全世界發(fā)電總功率還大??茖W(xué)家預(yù)測(cè)飛秒激光將為下世紀(jì)新能源的產(chǎn)生發(fā)揮重要作用。激光的歷史還不到40年,是目前人類觀察發(fā)現(xiàn)微觀世界,揭示超快運(yùn)動(dòng)過程的重要手段。而且眾多科學(xué)技術(shù)的研究因此獲得了突破性發(fā)展。
飛秒激光是一種以脈沖形式運(yùn)轉(zhuǎn)的激光,持續(xù)時(shí)間非常短,只有幾個(gè)飛秒,一飛秒就是10的負(fù)15次方秒,也就是1/1000萬億秒,它比利用電子學(xué)方法所獲得的短脈沖要短幾千倍,是人類目前在實(shí)驗(yàn)條件下所能獲得的短脈沖。這是飛秒激光的第一個(gè)特點(diǎn)。飛秒激光的第二個(gè)特點(diǎn)是具有非常高的瞬時(shí)功率,可達(dá)到百萬億瓦,比目前全世界發(fā)電總功率還要多出百倍。飛秒激光的第三個(gè)特點(diǎn)是,它能聚焦到比頭發(fā)的直徑還要小的空間區(qū)域,使電磁場(chǎng)的強(qiáng)度比原子核對(duì)其周圍電子的作用力還要高數(shù)倍。
飛秒激光的這些特性是如何實(shí)現(xiàn)的呢?高功率飛秒激光系統(tǒng)由四部分組成:振蕩器、展寬器、放大器和壓縮器。在振蕩器內(nèi),利用一種特殊技術(shù)獲得飛秒激光脈沖。展寬器將這個(gè)飛秒種子脈沖按不同波長(zhǎng)在時(shí)間上拉開。放大器使這一展寬的脈沖獲得充分能量。壓縮器把放大后的不同成分的光譜再會(huì)聚到一起,恢復(fù)到飛秒寬度,從而形成具有極高瞬時(shí)功率的飛秒激光脈沖。
飛秒激光是短脈沖形式的紅外光,波長(zhǎng)為1053 nm,它有三個(gè)特點(diǎn)
1.它是人類在實(shí)驗(yàn)條件下能獲得的短脈沖
2. 有非常高的瞬間功率,其瞬間功率可達(dá)百萬億瓦,比目前全世界發(fā)電總 功率還要多出百倍
3. 它能聚焦到比頭發(fā)的直徑還要小的超細(xì)微空間區(qū)域
用飛秒激光進(jìn)行手術(shù),幾乎沒有熱效應(yīng),在光程中沒有組織損傷