超快激光技术及其应用 超快激光是激光中的一种，是脉冲波在fs量级上的激光。飞秒（fs）是极短的时间单位，即1015 s ,仅仅是1 千万亿分之一秒，如果将10fs 作为几何平均来衡量宇宙，其寿命仅不过1min 而已。在如此短的时间内产生的脉冲波，我们可以预料到一定有着许多有趣的性质，内为我们的科学实验带来许多帮助。 激光，顾名思义是“激发出来的光”，产生的物理基础是原子的受激辐射，这个过程是由爱因斯坦最早在1916 年在理论上发现的。受激辐射概念刚提出时没有收到应有的重视，虽然 1924 年就有一位德国的科学家在实验上简介地证实了受激辐射的存在。但真正导致热门重新发掘受激辐射概念所隐含的巨大潜力是在二次世界大战之后，当人们企图将想干滇西波段从长波扩展到微波乃至光波是，发现只有借助于分子、原子这样的围观体系才能实现短波长的相干电磁波放大，爱因斯坦的受激辐射正是实现这种想干放大的物理机制。 要产生激光，需要解决两个矛盾。首先是受激辐射与受激吸收的矛盾。根据玻尔兹曼分布，热平衡的原子体系中总有低能级上的原子数多于高能级上的原子数，当光与体系发生相互作用时，由于吸收比受激发辐射显著，结果是将导致光信号的衰减。因此，产生激光的一个基本条件就是要实现体系中粒子数的反转。已处于粒子数反转的戒指叫做激活介质货增益介质，它具有对光信号的放大能力。为使粒子数反转，需一外界能源以适当的方式对原子体系产生作用（泵浦），此能源被称为泵浦源。产生激光所要解决的另外一个矛盾就是受激辐射与自发辐射的矛盾。在原子体系中，这两种过程同时存在，相互竞争。为产生激光，需使受激辐射处于优势地位。为此，需选择合适结构的光腔（或足够长的激活介质），在轴线方向的自发辐射通过反复增益获得较高的光场能量密度，从而得以受激辐射为主的输出。 激光与普通光源又极大的不同，它具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等特征。在加工、存储、医疗、通信、雷达、科研、国防等领域有着极为广泛的应用。而飞秒激光作为一种特殊的激光，在各种性质加强后经历了量变到质变的过程，有着更为奇特的性质。 飞秒激光不是一直发射的，而是每个一段时间T 发射的一个包络。其脉宽极短，每个脉宽持续的时间都在飞秒量级。此外，飞秒激光不再是单色的了，而是具有不同颜色成分。这与传统意义上的激光已经不同了。 超快激光具有极高的功率和功率密度，目前一个激光系统甚至可产生高达1510 瓦的峰值功率...
