2023年诺贝尔物理学奖公布，研究阿秒光脉冲的他们获奖！

北京时间10月3日，瑞典皇家科学院在瑞典首都斯德哥尔摩宣布，将2023年诺贝尔物理学奖授予美国俄亥俄州立大学名誉教授Pierre Agostini、德国马克斯普朗克量子光学研究所教授费Ferenc Krausz和瑞典隆德大学教授Anne L'Huillier，表彰其为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法。

图片来源：诺贝尔官网

什么是阿秒脉冲激光？可以应用在哪些领域？

根据发光持续时间的长短，激光一般被分类为连续激光和脉冲激光。连续激光能够在长时间内产生激光但输出的功率较低。脉冲激光工作方式是在一个个间隔的小时间段内发射光脉冲，其峰值功率很高。从20世纪激光诞生开始到其后的80年代，脉冲激光的单个脉冲时间可以达到皮秒量级。随着激光技术的不断发展，激光的脉冲宽度也在不断缩小。1981年，贝尔实验室的福克等人采用锁模技术将脉冲激光的脉冲宽度缩小到小于100 fs。2001年，奥地利维也纳技术大学的克劳茨研究组在实验上成功地利用气体高次谐波产生了脉宽为650 as的单个光脉冲，使光脉冲宽度达到阿秒量级。

阿秒脉冲激光的出现被认为是激光科学历史上***重要的里程碑之一，应用前景难以估量，目前已经成为物理、化学、生物等众多领域重要的研究手段，阿秒脉冲激光技术的发展，引发了X射线、自由电子激光、可控高温超导、超高分辨成像、电子信息处理等领域科学与技术层面研究的诸多重大突破。鉴于其巨大的潜在应用价值，美国、欧洲、日本等将阿秒激光技术列为未来10年激光科学发展***重要的发展方向之一。

脉冲宽度为飞秒至阿秒量级的超快激光，可对生化反应过程进行***控制，从而得到预期的结果。阿秒脉冲激光技术打开了一扇通往研究电子的极端超快运动过程的大门。比如在生命科学中，阿秒脉冲激光将***终从根本上（电子运动方式的层面）帮助人们弄清楚疾病产生的微观起因、形成和发展。

该技术也有望助力能源革命。在能源领域，可利用阿秒脉冲激光研究新材料中的电子和空穴对之间的电荷转移机制，控制电子的转移过程，推进超导技术研究，提升人工光合作用和太阳能电池的效率。

部分内容参考：[1] 阿秒脉冲产生的技术原理及进展[J].科学通报,2021,66(08):889-901.

[2] 阿秒激光脉冲的产生与操控[J].科学通报,2021,66(08):847-855.

非线性光学课程组

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