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2018物理诺奖得主,拯救激光领域摩尔定律的天选之人

作者:网络 ● 来源:新浪科技 ● 发布时间:2018-11-12 11:33

 来源:中国科普博览

  北京时间2018年10月2日17时50分许,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2018年诺贝尔物理学奖授予美国科学家Arthur Ashkin、法国科学家Gerard Mourou和加拿大科学家Donna Strickland,以表彰他们“在激光物理领域的突破性发明”。其中,Ashkin的贡献为“光学镊子及其在生物系统的应用”,Mourou和Strickland的贡献为“产生超强超短光学脉冲的方法”。

     超短激光一般是指脉冲宽度在飞秒量级(千万亿分之一秒)的激光脉冲,因此也叫飞秒激光。当你读完这句话所花的时间,比上宇宙的年龄,大概就相当于一飞秒。即使快如光速,每秒30万公里,哪怕给他1000飞秒的时间,也只跑3毫米。
    提高激光的强度是激光工作者孜孜不倦的追求。激光的能量越高,脉冲宽度越短,则峰值功率越高。因此提高脉冲能量和压缩脉冲宽度是人们获得超强超短激光的两条路径。

  提高脉冲能量的秘诀在于增加激光器各个元器件的尺寸,压缩脉冲宽度的秘诀是不断开发新型脉冲调制技术如调Q,锁模。在激光发明的前十年,激光的峰值功率随着年份指数增长,有着类似半导体领域的“摩尔定律”,并且在1970年初期增长到了1亿千瓦峰值功率的量级。

  然而至此,激光器件尤其是用于放大的晶体尺寸和激光脉冲调制技术都遇到了瓶颈。晶体可以承受的激光功率是有限的,当晶体尺寸无法增加的时候,激光的峰值功率也就无法再提升,激光届的“摩尔定律”失效。上世纪60年代末期至80年代前期堪称超强超短激光技术黑暗的中世纪。

   

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