아토초 펄스레이저(Attosecond Pulsed Laser)는 펄스레이저의 일종으로 매우 짧은 지속시간 동안 레이저를 방출하며, 펄스 폭은 1fs 미만이다.
아토초 펄스 레이저는 매우 빠른 특성을 가지고 있으며, 사람들은 펌프 감지 기술과 결합된 아토초 펄스 레이저를 사용하여 수십 개의 아토초 초고속 전자 역학 과정을 감지할 수 있으며 원자 규모에서 실시간으로 전자의 움직임을 제어할 수 있습니다.
아토초 펄스 레이저의 응용은 인류가 탐구하고 있는 새로운 과학 분야입니다. 원자와 분자 내 전자의 운동 과정, 원자핵 구조 등 기본적인 물리학 문제를 연구자에게 분석하는 데 도움을 줄 뿐만 아니라, 재료과학과 생명과학에 새로운 연구 방법을 제시합니다.
사람들은 아토초 펄스 레이저를 사용하여 원자와 분자 내 초고속 전자의 역학을 연구합니다. 원자의 물리적 현상에는 주로 원자 내 전자 이온화, 다중 전자 오거 붕괴, 전자 여기 완화 및 이미징이 포함됩니다. 분자에 관한 연구는 주로 분자의 해리 과정과 제어, 분자 진동과 회전과 초고속 전자 운동의 결합 등에 중점을 두고 있습니다.
그림 (a) 편광 편향 아토초 일치 측정 장비의 개략도. (b) He 원자 측파대 전자 생성의 개략도 및 광전자 운동 에너지 스펙트럼. (c) 근적외선 장의 편광 방향이 극자외선 아토초 펄스열의 편광 방향과 평행한 출구 각도에 통합된 He 원자의 아토초 광전자 스펙트럼. (d) 상대 편향각에 의해 변조된 He 원자의 운동량 분포. (e) 네온 및 크세논 원자에서 전자의 여기 및 터널링 이온화를 연구하고 He, Ne 및 Ar 원자 내의 2광자 전이 경로의 상승 시간을 관찰하기 위한 도식적 진단 펄스 레이저.
예를 들어, 독일의 Krautz 연구 그룹은 네온의 2가 양이온 수율을 위해 250as attoseco400as를 사용했습니다. 2017년 캐나다 Villeneuve 연구 그룹은 적외선 레이저 전기장과 결합된 아토초 펄스 트레인을 사용하여 네온 원자의 아토초 전자 파동 패킷의 이미징을 달성했습니다.