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超快激光器先驱获2013年Arthur L. Schawlow奖

  ——美国物理学会(APS;马里兰大学)近日将2013年度激光科学领域Arthur L. Schawlow奖授予著名的科学工程教授Robert Alfano;这一奖项用于表彰其对激光器基础研究所作出的突出贡献。该奖项还包含1万美元奖金,由信息技术和网络解决方案公司NEC Corporation提供。

  APS特别表彰了Alfano教授"在超快激光器研究领域的先驱性贡献,包括发现超连续光谱如何产生和新型激光器材料,以及在强散射介质脉冲传播方面的研究成果"。他将在十月6-10号于佛罗里达州奥兰多市举行的美国激光科学和光纤学会APS分部年会上接受这一奖项。

  Alfano教授于1982年成立了超快光谱学和激光器研究所并一直担任该研究所主任。除了研究超快激光器技术,他还将光和光子技术应用到生物学、生物医学和浓缩物质系统(他在获奖感言中称其为"强烈散射介质")的研究中。Alfano教授在各类光子研究刊物中发表了700多篇论文,拥有100多项专利,同时还是52名PhD和50名博士后研究员的导师。

Robert Alfano

  Alfano教授成就斐然,曾于2002年获得了国际光学工程学会(Society of Photo-Instrumentation Engineers)授予的相干生物光子学生物医学光学终身成就奖,凭借其在白光超连续光谱上的发现于2008年获得了美国光学学会(Optical Society)的Charles Hard Townes奖,并于2012年获得第一项Britton Chance生物医学光学大奖,以表彰其在生物学/医学光学技术上的先驱贡献。他最近还获得了刚就职的CCNY校长授予的杰出大奖。

  Viki译 Alex校对

  超快激光技术及应用详解:

        随着激光技术飞速发展,超快激光出现了人们的视线之中,它具备独特的超短脉冲、超强特性,能以较低的脉冲能量获得极高的峰值光强。超短脉冲啁啾放大技术(Chirped Pulse Amplification,CPA)的出现使超快激光的强度得到大大提高。与传统长脉冲激光及连续激光不同,超快激光有着超短的激光脉冲,这使得激光脉冲的频谱宽度相当大。这样宽的频谱在进行诸如原子能级研究,激光选键化学等方面都具有重要的应用。利用超快激光脉冲短的特点,可以采用泵浦-探测的方式,将激光脉冲与物质相互作用现象在不同的时刻照相,以期获得整个过程的特点。这个方法已经被应用到各个领域,如在原子与分子反应动力学研究中以及观察电子的运动,利用飞秒激光脉冲甚至阿秒脉冲,通过泵浦-探测的方法观察到反应过程。聚焦后的超快激光,其峰值功率密度超过1013W/cm2时,所产生的电场强度就已经大于原子的内电场。它提供的极强极高的电场,能够超过价带电子的束缚力,使分子、原子的电子体系发生巨大变化。利用这个特性,人们可以研究由于超快激光导致原子内部产生的奇特现象。并且,超快激光还显示出其它不同的特性,如热影响区域小、作用效果能够超过光学衍射极限、优秀的空间选择特性。下图展示了超快超强激光的发展过程与应用范围。

  超快超强激光脉冲与物质的相互作用是是当前最活跃的研究课题之一。它在新型的粒子加速器、超快高能X射线光源等方面,都有着广泛的应用前景。同时,它包含多方面理论和实验研究内容的课题,涉及到物理学的许多重要分支,如激光物理、原子分子物理、非线性光学、等离子体物理、热力学等。随着超短激光脉冲技术的不断发展,实验上己经能够产生高强度的周期量级超短脉冲,为光与物质的相互作用研究提供了前所未有的实验手段和极端的物理条件,开拓了光与物质相互作用的崭新的研究领域,产生了所谓的极端非线性光学,大大丰富了光学的研究内容,将激光与原子、分子、离子、电子团簇以及等离子体等各种形态的物质之间的相互作用研究拓展到高度非线性和相对论的强场范围。

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