飞秒激光剥蚀——削铁如泥的利剑

飞秒激光器的发明让很多人为之惊叹，它发出的激光脉冲时间实在是太短了。目前人类还没有制造出其他的能量载体能在这个时间维度内完成打开、关闭。快到什么程度呢？先说说“飞秒”是多久。人类平均的眨眼时间约0.25秒。比眨眼时间还短的事情很难看清了，比如闪电、爆炸、瞬间的显色反应。如果有高速摄影机能一个飞秒一帧的速度拍摄，再观看眨眼错过的影像, 即便一秒钟播放1帧，看完也要用几百万年。即便是100飞秒的脉冲激光，一个脉冲时间内，光也只能飞行30微米，比头发直径短多了。 上世纪60年代激光器研制成功后，人们就没有停止过对激光器的研究和改造。其中最主要的方向之一就是制造更短脉冲的激光，大家都清楚，能把能量压缩到很小的时间内迸发，意味着超级强的峰值功率和惊人的能量密度。虽然，1974 年，E.P.Ippen 等人已经通过染料激光器第一次获得了飞秒激光脉冲，但实用价值太小，直到1991年，D. E. Spence 等人利用自锁模技术，以掺钛蓝宝石为增益介质，获得了60飞秒的激光脉冲，从此之后飞秒激光器实用化的发展上了高速路，全世界许多顶尖科学家和技术人员为之前赴后继展开了大量的研究工作。超短的脉冲激光所带来的神奇特性，究竟能有什么用值得费力折腾？