阿秒

阿秒英文名是attosecond，相当于10的负18次秒 ，是非常小的时间单位。如果宇宙的年龄几百亿年，那么10的负18次 相当于其中的1秒。产生和运用短持续时间的激光，是预测，观察和控制相应时间尺度的化学反应根本手段。阿秒激光是指激光的持续时间只有阿秒的数量级，因此就可以通过阿秒脉冲可以控制阿秒时间尺度的物理过程和化学反应。由于阿秒技术的重要性如同第一台激光器被制造一样，能够在一个层次上提高人们对现有科学的认识；因此其必将给物理，化学领域带来一场革命。并且，阿秒激光在一定程度上标志着一个国家的尖端科技，因此当今世界上无论欧洲，美国还是日本都有优秀的研究所和大学在探索，研究阿秒激光。这充分说明研究阿秒激光的重要性。

阿秒是在原子核尺度上的电子动力学的时间单位。举个例子，当氢原子核外电子处于基态的时候，电子绕原子核运动1 rad需要24as；另外当氢原子的电子在1s和2s之间形成耦合态（可以看做可以电子处在在1s态和2s态叠加），耦合态的电子密度在1s态和2s态上的振动周期是400as。上述的这些原始的电子过程都是阿秒数量级，而这些电子过程决定最后的化学反应。因此，怎样制备持续时间更短，产率更大，可控性更好的阿秒脉冲，将会使得我们能够精确观测和控制原子尺度或者亚原子尺度上的电子运动。由于最终对阿秒脉冲长度产生限制的是光的波长（因为任何激光脉冲至少要含有一个光子，即一个周期）。得到的阿秒脉冲的周期肯定很短，相应阿秒级激光脉冲波长肯定很短，这就需要产生短波长辐射。这些辐射相应的应该位于极紫外区和X射线区。这个频段的电磁波，是当强激光脉冲处在峰值，由超短激光脉冲激发的气体或等离子中的非线性光学作用才能产生。而现在用来产生阿秒脉冲的主要就是依靠一个被称为HHG（High order Harmonic Generation）的非线性光学作用产生。现在，德国一研究组中已经制备得到80阿秒的激光脉冲。