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光學工程
利用電子控制超短激光脈沖

       我們可能很快就能更好地觀察微觀的電子和電子世界的情形了。隆德大學和路易斯安那州立大學的研究人員已經開發出一種工具,它能夠控制比可見光波長更短的極端紫外光。這種新方法使用強激光脈沖來引導光的短脈沖。

當光線打在電子上時,會發生令人驚奇的現象:它們開始移動,當他們這樣做時,他們又會再發射光子。電子很小,很容易跟隨快速的光振蕩。然而,重新激發出光需要一定的時間,在這段時間里能夠控制電子使它們發出的光發射到不同的方向上。

“這意味著我們可以控制光的特性,例如改變方向,改變脈沖的持續時間,分光或使它聚焦,”Johan Mauritsson說。

他和他的同事用另一個激光脈沖已經實現了電子的控制,那么是否能夠精確控制兩個脈沖之間的定時,并將其精確地設置為他們想要的狀態呢。

“這一研究領域之所以如此有趣,是因為我們仍然不知道光擊中材料時會發生什么。例如,當陽光照射到花的第一件事是什么?我們不知道所有的細節”,Johan Mauritsson說,他是位于瑞典的隆德大學的阿秒科學領域的研究者。

然而,對于許多細節我們仍然未知是不足為奇的。你是不能探測比光子的一個振蕩周期還要短的時間間隔內所發生情況的。這使得它無法使用可見光跟電子動力學,因為一個振蕩大約需要2飛秒。在這期間,電子繞原子核旋轉13次以上。因此我們需要一種振蕩速度更快,即波長較短的光才能進行內部的探測。

新開發的這種控制光的技術是新穎的,但還有很多需要改進的地方。

現在我們利用遠紫外線光進行各種實驗旨在提高時間的分辨率,例如利用自由電子激光器。然而,我們研究的主要的重點是開發的一種技術,使我們可以了解更多的光/電子相互作用的細節。但也許,在50年內,我們就可能在我們的日常生活中也都在使用超快的光子學技術,”Samuel Bengtsson總結說,他是原子物理學的一名博士生。

來源:實驗幫資訊



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