1阿秒是1秒的百亿亿分之一，精确到1阿秒的测量能力可以使研究人员能够在原子和分子的自然时间尺度上研究电子的快速运动，进而可以帮助研究人员深入了解光与物质之间的相互作用，从而为太阳能发电、探测化学、生物武器以及医疗诊断等工作提供信息。

阿秒科学的工作原理有点像小型化的声纳或3D激光测绘，当一个阿秒光脉冲入射到一种材料介质时，它会与材料中的电子相互作用并使脉冲产生扭曲畸变，研究人员便可以通过测量这些畸变，来构建电子的图像及电子运动的轨迹。

但阿秒科学的成本极高，一方面需要大型的实验室设备和洁净的房间环境及世界一流的激光系统（全球共有13个）作为阿秒科学的驱动激光器；另一方面为了制造阿秒科学所需的极短光脉冲(本质上只包含电磁波的一个振荡周期)，还需要将激光传播到充满稀有气体(如氙气或氩气)的管中，以进一步在时间上压缩脉冲。

为了突破该瓶颈并降低阿秒科学的成本，美国中央佛罗里达大学的研究人员开发了一种方法，可以从常见的工业级激光器（标价约为10万美元）中产生阿秒脉冲。他们利用分子气体（如氧化亚氮）在管中压缩大约100个周期的工业级激光器脉冲，并改变脉冲通过气体的长度，并在实验中成功将脉冲压缩到1.6个周期。 

在该方法中，关键项在于气体的选择和脉冲的持续时间，如果试管中充满了分子气体，特别是线性分子气体，由于分子倾向于与激光场对准，便可以增强压缩脉冲的效果，但只有当脉冲足够长时，这种对准引起的增强才会出现。并且由于旋转对准的时间取决于分子的惯性，当气体的旋转对准时间与激光脉冲的持续时间一致时，其增强效果将达到最大化。

该方法利用工业级激光器便可产生阿秒脉冲，大大降低了阿秒科学的实现难度和实现成本，并可以使其他领域的研究人员进行跨学科的研究及应用。

来源：https://phys.org/news/2020-08-attosecond-industrial-laser.html

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