激光技術新突破：超強超快，新型激光脈衝打破世界紀錄

蘇黎世聯邦理工學院的研究人員開發了一種新型激光器，它能夠產生迄今爲止最強的超短激光脈衝。這些高功率脈衝在未來可能用於精密測量或材料加工。

這種新型激光器能夠產生峰值功率高達100兆瓦，平均功率爲550瓦的極短脈衝。這一成就得益於激光中鏡子的優化佈置，以及一種特殊鏡子的改進，這種鏡子促使激光發射脈衝。

激光脈衝在科學和工業中有着重要的應用，它們可以用來塑造材料或產生延伸到X射線範圍的高次諧波頻率，幫助揭示發生在阿秒尺度上的過程。由Ursula Keller教授領導的研究團隊在ETH Zurich的量子電子研究所取得了這一重大突破。他們創造了迄今爲止由激光振盪器產生的最強大激光脈衝，平均功率輸出爲550瓦，比之前的記錄高出50%以上。這些脈衝不僅極其強大，而且非常短暫，持續時間不到一皮秒（一萬億分之一秒）。它們以每秒五百萬脈衝的快速、規律模式發射，每個脈衝的峰值功率高達100兆瓦，理論上足以短暫供電10萬個吸塵器。

Keller的研究小組在過去25年中一直在不斷改進所謂的短脈衝盤式激光器，激光材料由含有鐿原子的晶體薄盤組成，厚度僅爲100微米。這項研究的第二項創新涉及到脈衝激光的核心：一種由半導體材料製成的特殊鏡子，即SESAM（半導體飽和吸收鏡）。與普通鏡子不同，SESAM的反射率取決於照射它的光的強度。

Keller強調，ETH Zurich多年的支持和瑞士國家基金對她研究的可靠資助幫助她和她的合作者取得了這一偉大的成果。她期望能夠將這些脈衝有效地縮短到幾個週期的範圍內，這對於創造阿秒脈衝非常重要。根據Keller的說法，這種新型激光器產生的快速而強大的脈衝還可以在新的頻率梳中找到應用，這些頻率梳可能用於紫外線到X射線範圍內，從而實現更精確的時鐘。“一個夢想是有一天能夠展示自然常數並非恆定不變，”Keller說。此外，太赫茲輻射，其波長比可見光或紅外光要長得多，可以利用激光產生，然後用於測試材料。

這項研究在激光脈衝領域取得了重大突破，創造了新的功率和速度的世界紀錄。我們邀請您在評論區分享您對這項技術的看法，以及您認爲這種新型激光脈衝將如何影響未來的科學研究和工業應用。參考資料：DOI： doi：10.1364/OPTICA.529185