2024年7月2日,中国科学院物理研究所方少波老师在物理所M234报告厅带来了“阿秒光脉冲技术”的报告,来自周边学校的约300位观众来现场聆听。
方老师从“时间和时间的测量”引入,带我们从自身熟知的知识逐步深入到超快光场领域。时间是度量快慢的尺度。时间的分辨精度直接关系到我们是否能观察事物变化的瞬间和细节。古时人们对时间快慢的描述是很模糊的,在低频照相中,运动的物体或许拍出的是静态的效果。
接着,方老师给我们介绍了超快光学的起源。随着超快光学的发展,光“开关”的频率增加,就可以在视频中观察到更多运动的细节。
为了带大家认识阿秒光学,方老师带我们回顾了激光的发展历程。1957年,哥伦比亚大学学生Gordon Gould提出了激光的概念,1960年,美国科学家Maiman做出了第一台激光器,1964年,钱学森先生把“Laser”译为“激光”。
接着方老师为我们介绍了阿秒光脉冲的应用。随着光脉冲变窄,光的能量变高,可以做一些精密的切割;同时随着光频率变大,可以进行超高精度的测量,可以类比为“为分子拍电影”。
方老师提到超快光学一个很大的应用是天文光学频率梳,可以用此来寻找宇宙中的类地行星。当有行星绕着恒星运动的时候,会对恒星的位置带来一些扰动,这种扰动的量级非常小,只有用频率梳技术,才可以进行精确的测量。
接着方老师提到,在超快激光之外,还有一类比较前沿的光学手段——自由电子激光。自由电子激光的峰值功率非常强,亮度也很高,因此可以用它探测一些非常细微的结构。比如,蛋白质、RNA、抗体、病毒等的结构。
最后,方老师为我们介绍了阿秒光脉冲的应用。阿秒光脉冲不仅在科学研究中可以研究超快物理现象,极端条件下的物理规律,还可以在智能制造、医疗美容、国防军事中有很大的应用前景。并介绍了位于怀柔的综合极端条件实验装置中的超快激光相关系统情况。
方老师从时间的概念和时间的测量讲起,深入浅出地带我们学习了激光的概念,阿秒光脉冲的特性,以及超快激光的前沿研究领域,让我们对超快光学有了全面详细的认识。不仅展示了超快光学的魅力,更激发了大家学习超快激光的兴趣。
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