激光脉冲

       用脉冲方式工作有它的必要性，比如发送信号、减少热的产生等等。现在的激光脉冲能做到特别短，譬如“皮秒”级别，就是说脉冲的时间为皮秒这个数量级——而1皮秒等于一万亿分之一秒(10E-12秒)。

定义

脉冲

       就是隔一段相同的时间发出的波（电波/光波等等）等机械形式。

激光脉冲

       指的是脉冲工作方式的激光器发出的一个光脉冲，简单的说，好比手电筒的工作一样，一直合上按钮就是连续工作，合上开关立刻又关掉就是发出了一个“光脉冲”。用脉冲方式工作有它的必要性，比如发送信号、减少热的产生等。激光脉冲能做到特别短，譬如“皮秒”级别，就是说脉冲的时间为皮秒这个数量级——而1皮秒等于一万亿分之一秒。

发展历史

       激光脉冲的发展历史可以追溯到20世纪中叶，并经历了多个重要的发展阶段。以下是对激光脉冲发展历史的简要概述：

理论基础

       激光的原理最早在1917年由著名物理学家爱因斯坦提出，即“受激发射”理论，为激光技术的发展奠定了理论基础。

早期发展与首次实现

       1953年，Charles Townes实现了激光器的前身：微波受激发射放大（maser）。

       1957年，Gordon Gould提出了“laser”这个术语。

       1960年，Theodore Maiman在休斯实验室发明了世界上第一台红宝石固态激光器，标志着激光技术的正式诞生。

技术进步与应用拓展

       1961年，中国成功研制了自己的第一台激光器。

       1964年，王淦昌院士提出了激光核聚变的初步理论。

       1970年代开始，激光技术在工业、医疗和国防等领域得到了广泛应用。例如，1975年IBM推出了第一台商用激光打印机。

脉冲技术发展

       自1980年代以来，随着激光技术的进步，脉冲激光技术开始被广泛应用于各种领域，如激光打标、切割和测距等。

       1990年代，超短脉冲激光技术，包括飞秒和阿秒脉冲激光技术，取得了迅速发展。这些技术使得科学家们能够在阿秒时间尺度上研究电子动力学。

国际合作与奖项

       2005年，T. W. Hänsch因光频梳技术获得诺贝尔物理学奖，这项技术对阿秒脉冲的稳定产生至关重要。

当前状态与未来发展

       目前，激光脉冲技术，特别是飞秒和阿秒脉冲技术，已成为物理、化学和生物等领域重要的研究手段。

       随着技术的不断进步，研究者们仍在探索产生更短脉宽的阿秒脉冲，以提高时间分辨能力，并进一步拓展激光脉冲在各个领域的应用。

       综上所述，激光脉冲的发展历史是一部充满创新和突破的科学旅程，从理论的提出到实际的应用，激光技术为人类带来了前所未有的效益和成果。

工作方式

连续激光

       激光泵浦源持续提供能量，长时间地产生激光输出，从而得到连续激光。连续激光的输出功率一般都比较低，适合于要求激光连续工作（如激光通信、激光手术等）的场合。

脉冲激光

       脉冲工作方式是指每间隔一定时间才工作一次的方式。

       脉冲激光器具有较大输出功率，适合于激光打标、切割、测距等。

       常见的脉冲激光器：固体激光器中的钇铝石榴石（YAG）激光器、红宝石激光器、钕玻璃激光器等。 还有氮分子激光器、准分子激光器等。

巨脉冲激光

       在腔内人为的加入损耗，是其大于工作物质的增益，这时没有激光输出。但在泵浦源持续不断的激励下，激光上能级的原子数越来越多，得到了较大的粒子数反转。如果定义峰值功率为脉冲的能量除以脉冲的持续时间（脉宽），那么，在撤除人为加入的损耗情况下，就会在很短的时间内以极快的速度产生脉冲宽度窄、峰值功率高的脉冲激光，通常称为巨脉冲。

利于电荷极化吗

       激光脉冲对电荷极化的影响是一个复杂且深入的话题，涉及物理学的多个领域。从现有资料来看，激光脉冲确实有可能利于电荷极化，但这种影响取决于多种因素，包括激光的强度、频率、脉冲宽度以及被照射物质的性质等。

激光脉冲与电荷极化的关系

       1、热释电效应：

       某些晶体在受热或冷却后，由于温度的变化（△T）会导致自发式极化强度变化（△Ps），从而在晶体某一定方向产生表面极化电荷的现象，称为热释电效应。激光脉冲可以使晶体产生热梯度，进而在晶体表面出现极化电荷，电极分化产生电压。这是激光脉冲影响电荷极化的一个直接例子。

       2、激光对电场和电荷转移的影响：

       在电沉积等过程中，激光的加入可以改变电场分布和阴极表面离子浓度，从而影响电荷转移和电结晶过程。激光聚焦后的热效应可以提高电极与电极表面溶液的温度，加速溶液中离子的扩散，这在一定程度上也促进了电荷的极化和转移。

       3、激光与物质的相互作用：

       当激光强度足够高时（如超强激光），光与物质的相互作用会进入辐射主导区域，激发高能伽马光子辐射，并产生显著的辐射反作用力效应。这种效应可以显著影响强场中带电粒子的动力学行为，包括电荷的极化和加速。

       4、原子极化的实验观察：

       有实验表明，激光可以以类似于外部电场的方式使原子极化，当几个原子彼此相邻时，激光以完全相同的方式使它们极化，从而产生吸引力。这种现象虽然与宏观电荷极化有所不同，但展示了激光在微观尺度上对电荷分布的影响。

影响因素

       激光参数：激光的强度、频率、脉冲宽度等参数会直接影响其对电荷极化的效果。

       物质性质：被照射物质的性质（如晶体结构、热导率、电导率等）也会影响激光脉冲对电荷极化的作用。

结论

       综上所述，激光脉冲确实有可能利于电荷极化，但这种影响受到多种因素的制约。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的激光参数和物质条件，以实现最佳的电荷极化效果。此外，随着激光技术和相关物理领域的发展，对激光脉冲与电荷极化之间关系的理解也将不断深入。