激光脈沖

       用脈沖方式工作有它的必要性，比如發(fā)送信號、減少熱的產(chǎn)生等等?，F(xiàn)在的激光脈沖能做到特別短，譬如“皮秒”級別，就是說脈沖的時間為皮秒這個數(shù)量級——而1皮秒等于一萬億分之一秒(10E-12秒)。

定義

脈沖

       就是隔一段相同的時間發(fā)出的波（電波/光波等等）等機械形式。

激光脈沖

       指的是脈沖工作方式的激光器發(fā)出的一個光脈沖，簡單的說，好比手電筒的工作一樣，一直合上按鈕就是連續(xù)工作，合上開關立刻又關掉就是發(fā)出了一個“光脈沖”。用脈沖方式工作有它的必要性，比如發(fā)送信號、減少熱的產(chǎn)生等。激光脈沖能做到特別短，譬如“皮秒”級別，就是說脈沖的時間為皮秒這個數(shù)量級——而1皮秒等于一萬億分之一秒。

發(fā)展歷史

       激光脈沖的發(fā)展歷史可以追溯到20世紀中葉，并經(jīng)歷了多個重要的發(fā)展階段。以下是對激光脈沖發(fā)展歷史的簡要概述：

理論基礎

       激光的原理最早在1917年由著名物理學家愛因斯坦提出，即“受激發(fā)射”理論，為激光技術的發(fā)展奠定了理論基礎。

早期發(fā)展與首次實現(xiàn)

       1953年，Charles Townes實現(xiàn)了激光器的前身：微波受激發(fā)射放大（maser）。

       1957年，Gordon Gould提出了“l(fā)aser”這個術語。

       1960年，Theodore Maiman在休斯實驗室發(fā)明了世界上第一臺紅寶石固態(tài)激光器，標志著激光技術的正式誕生。

技術進步與應用拓展

       1961年，中國成功研制了自己的第一臺激光器。

       1964年，王淦昌院士提出了激光核聚變的初步理論。

       1970年代開始，激光技術在工業(yè)、醫(yī)療和國防等領域得到了廣泛應用。例如，1975年IBM推出了第一臺商用激光打印機。

脈沖技術發(fā)展

       自1980年代以來，隨著激光技術的進步，脈沖激光技術開始被廣泛應用于各種領域，如激光打標、切割和測距等。

       1990年代，超短脈沖激光技術，包括飛秒和阿秒脈沖激光技術，取得了迅速發(fā)展。這些技術使得科學家們能夠在阿秒時間尺度上研究電子動力學。

國際合作與獎項

       2005年，T. W. H?nsch因光頻梳技術獲得諾貝爾物理學獎，這項技術對阿秒脈沖的穩(wěn)定產(chǎn)生至關重要。

當前狀態(tài)與未來發(fā)展

       目前，激光脈沖技術，特別是飛秒和阿秒脈沖技術，已成為物理、化學和生物等領域重要的研究手段。

       隨著技術的不斷進步，研究者們?nèi)栽谔剿鳟a(chǎn)生更短脈寬的阿秒脈沖，以提高時間分辨能力，并進一步拓展激光脈沖在各個領域的應用。

       綜上所述，激光脈沖的發(fā)展歷史是一部充滿創(chuàng)新和突破的科學旅程，從理論的提出到實際的應用，激光技術為人類帶來了前所未有的效益和成果。

工作方式

連續(xù)激光

       激光泵浦源持續(xù)提供能量，長時間地產(chǎn)生激光輸出，從而得到連續(xù)激光。連續(xù)激光的輸出功率一般都比較低，適合于要求激光連續(xù)工作（如激光 通信 、激光手術等）的場合。

脈沖激光

       脈沖工作方式是指每間隔一定時間才工作一次的方式。

       脈沖激光器具有較大輸出功率，適合于激光打標、切割、測距等。

       常見的脈沖激光器：固體激光器中的釔鋁石榴石（YAG）激光器、紅寶石激光器、釹玻璃激光器等。 還有氮分子激光器、準分子激光器等。

巨脈沖激光

       在腔內(nèi)人為的加入損耗，是其大于工作物質的增益，這時沒有激光輸出。但在泵浦源持續(xù)不斷的激勵下，激光上能級的原子數(shù)越來越多，得到了較大的粒子數(shù)反轉。如果定義峰值功率為脈沖的能量除以脈沖的持續(xù)時間（脈寬），那么，在撤除人為加入的損耗情況下，就會在很短的時間內(nèi)以極快的速度產(chǎn)生脈沖寬度窄、峰值功率高的脈沖激光，通常稱為巨脈沖。

利于電荷極化嗎

       激光脈沖對電荷極化的影響是一個復雜且深入的話題，涉及物理學的多個領域。從現(xiàn)有資料來看，激光脈沖確實有可能利于電荷極化，但這種影響取決于多種因素，包括激光的強度、頻率、脈沖寬度以及被照射物質的性質等。

激光脈沖與電荷極化的關系

       1、熱釋電效應：

       某些晶體在受熱或冷卻后，由于溫度的變化（△T）會導致自發(fā)式極化強度變化（△Ps），從而在晶體某一定方向產(chǎn)生表面極化電荷的現(xiàn)象，稱為熱釋電效應。激光脈沖可以使晶體產(chǎn)生熱梯度，進而在晶體表面出現(xiàn)極化電荷，電極分化產(chǎn)生電壓。這是激光脈沖影響電荷極化的一個直接例子。

       2、激光對電場和電荷轉移的影響：

       在電沉積等過程中，激光的加入可以改變電場分布和陰極表面離子濃度，從而影響電荷轉移和電結晶過程。激光聚焦后的熱效應可以提高電極與電極表面溶液的溫度，加速溶液中離子的擴散，這在一定程度上也促進了電荷的極化和轉移。

       3、激光與物質的相互作用：

       當激光強度足夠高時（如超強激光），光與物質的相互作用會進入輻射主導區(qū)域，激發(fā)高能伽馬光子輻射，并產(chǎn)生顯著的輻射反作用力效應。這種效應可以顯著影響強場中帶電粒子的動力學行為，包括電荷的極化和加速。

       4、原子極化的實驗觀察：

       有實驗表明，激光可以以類似于外部電場的方式使原子極化，當幾個原子彼此相鄰時，激光以完全相同的方式使它們極化，從而產(chǎn)生吸引力。這種現(xiàn)象雖然與宏觀電荷極化有所不同，但展示了激光在微觀尺度上對電荷分布的影響。

影響因素

       激光參數(shù)：激光的強度、頻率、脈沖寬度等參數(shù)會直接影響其對電荷極化的效果。

       物質性質：被照射物質的性質（如晶體結構、熱導率、電導率等）也會影響激光脈沖對電荷極化的作用。

結論

       綜上所述，激光脈沖確實有可能利于電荷極化，但這種影響受到多種因素的制約。在實際應用中，需要根據(jù)具體情況選擇合適的激光參數(shù)和物質條件，以實現(xiàn)最佳的電荷極化效果。此外，隨著激光技術和相關物理領域的發(fā)展，對激光脈沖與電荷極化之間關系的理解也將不斷深入。