飛秒激光概述
飛秒(英語為 femto second,簡(jiǎn)寫為 fs),是度量時(shí)間長(zhǎng)短的一種計(jì)量單位。飛秒這個(gè)單位非常的小,1 飛秒只有 10秒。即使是自然界中速度快的光速(30 千米/秒),在 1 飛秒內(nèi),也只能走 0.3μm,這個(gè)距離甚至不到一根頭發(fā)絲的百分之一。[1]
飛秒激光具有以下幾個(gè)特點(diǎn):飛秒激光持續(xù)的時(shí)間及其短,只有幾個(gè)飛秒,它比利用電子學(xué)方法所獲得的脈沖還要短幾千倍,是人類目前在實(shí)驗(yàn)條件下所能獲得的脈沖;其次是飛秒激光具有非常高的瞬時(shí)功率,可以達(dá)到百 億瓦,比目前全世界發(fā)電總功率還要多出上百倍;再次是飛秒激光能聚焦到比頭發(fā)的直徑還要小的空間區(qū)域內(nèi),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出數(shù)倍,而其中許多的ji端物理?xiàng)l件是地球上所不存在的,以及用其他的方法也不可能得到的。由于飛秒激光的峰值功率超高,經(jīng)過聚焦后,其光強(qiáng)能達(dá)到 1022W/cm2量ji。這樣的強(qiáng)度遠(yuǎn)超過原子內(nèi)部相互作用庫倫場(chǎng),所以,飛秒激光脈沖能將電子脫離原子的束縛,形成等離子體。 如,氫原子的庫倫場(chǎng)強(qiáng)為 5×1011V/m,而 1m J 的飛秒激光脈沖經(jīng)過聚焦后,能達(dá)到 1012V/m 量ji,所以能使氫原子電離。(數(shù)據(jù)源于飛秒公司簡(jiǎn)介)
特點(diǎn)
1、飛秒激光是我們?nèi)祟惸壳霸趯?shí)驗(yàn)條件下能夠獲得的短脈沖,它的 度是± 5 微米;
2、飛秒激光有非常高的瞬間功率,它的瞬間功率可達(dá)百 億瓦,比全世界的發(fā)電總功率還要多出上百倍;
3、物質(zhì)在飛秒激光的作用下會(huì)產(chǎn)生非常奇特的現(xiàn)象,氣態(tài)的物質(zhì)、液態(tài)的物質(zhì)、固態(tài)的物質(zhì)瞬間都會(huì)變成等離子體;
4、飛秒激光具有 的靶向聚焦定位特點(diǎn),能夠聚焦到比頭發(fā)的直徑還要小的多的超細(xì)微空間區(qū)域;
5、用飛秒激光進(jìn)行手術(shù),沒有熱效應(yīng)和沖擊波,在整個(gè)光程中都不會(huì)有組織損傷。