激光曾被視為神秘之光，但現(xiàn)在已被人類廣泛使用。近年來(lái)，科學(xué)家研究發(fā)明了一種更為奇特的激光——飛秒激光。

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。飛秒就是1/1000萬(wàn)億秒，它比利用電子學(xué)方法所獲得的最短脈沖要短幾千倍，是人類目前在實(shí)驗(yàn)室條件下所能獲得的最短脈沖。飛秒激光具有非常高的瞬時(shí)功率，可達(dá)到百萬(wàn)億瓦，比目前全世界發(fā)電總功率還要多出近百倍。飛秒激光的第三個(gè)特點(diǎn)是，它能聚集到比頭發(fā)絲還要小的空間區(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好幾倍。

飛秒激光的上述特性，主要是通過(guò)四個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)的：在振蕩器內(nèi)，利用一種特殊技術(shù)，獲得飛秒激光脈沖；由展寬器將這個(gè)飛秒種子脈沖按不同波長(zhǎng)在時(shí)間上拉開；再經(jīng)放大器使這一展寬脈沖獲得充分能量；壓縮器把放大后的不同成分的光譜再匯聚到一起，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。

飛秒激光能像照相機(jī)一樣，用足夠短的“快門”來(lái)捕捉分子運(yùn)動(dòng)和變化的瞬間行為信息。因此，飛秒激光技術(shù)在物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)控制反應(yīng)、光通訊等領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。

物質(zhì)在高強(qiáng)度飛秒激光的作用下，由固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)物質(zhì)瞬間變成等離子體，并輻射出各種波長(zhǎng)的射線激光。高功率飛秒激光與電子束碰撞，能夠產(chǎn)生X射線飛秒激光，產(chǎn)生β射線激光，產(chǎn)生正負(fù)電子對(duì)。

由于飛秒激光具有快速和高分辨率等特性，所以在病變?cè)缙谠\斷、醫(yī)學(xué)成像和生物活體檢測(cè)、外科醫(yī)療及超小型衛(wèi)星的制造上都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和不可替代的作用。

比如高功率飛秒激光在醫(yī)學(xué)、超精細(xì)微加工、高密度信息儲(chǔ)存和記錄方面都有著很好的發(fā)展前景。它可以擊穿大氣，從而制造放電通道，實(shí)現(xiàn)人工引雷，避免飛機(jī)、火箭、發(fā)電廠因天然雷擊而造成災(zāi)難性破壞。

飛秒激光也是未來(lái)能源的選擇之一。利用飛秒激光能非常有效地加速電子，使加速器的規(guī)模得到上千倍的壓縮。高功率飛秒激光與物質(zhì)相互作用，能夠產(chǎn)生足夠數(shù)量的中子，實(shí)現(xiàn)激光受控核聚變的快速點(diǎn)火，從而為人類實(shí)現(xiàn)新一代能源開辟新途徑。