何为超短激光脉冲（百皮秒—飞秒）

在超快光学领域中，人们通常将脉冲宽度小于1纳秒的激光脉冲，包括从百皮秒（1皮秒=10^-12秒）至飞秒（1飞秒= 10^-15秒）乃至目前科学家们已经能够在实验室里获得的几十阿秒（1阿秒=10^-18秒）的激光脉冲统称为超短激光脉冲。在表2-1中，我们列出了不同时间尺度及其与时间秒的关系。其中，1飞秒是10^-15秒，或者说是10亿分之一秒的百万分之一（写成分数形式时，分子是1、分母是1后面跟15个零！）。

我们不妨可以试想一下1飞秒到底有多短？当我们拿1分钟与1飞秒相比时，它近似等同于1千亿年比上1分钟。这是一个6×10¹⁶的巨大比值。相比之下，地球直径与悬浮在空气中的一粒灰尘的直径之比也仅仅不过是10¹¹量级。因此我们说，作为10^-15秒的飞秒的确是短得难以想象的时间尺度。然而，当人类进入21世纪时，已经能够产生小于十分之一飞秒（即一百阿秒）的光脉冲。

不同时间尺度与时间秒的关系

1. 1as（attosecond：阿秒）= 10^-18s
2. 1zs（zeptosecond：子秒或仄秒）= 10^-21s

当我们回顾激光的单色性（相干性）、方向性（接近衍射极限）、高亮度这些极其重要的基本特性时，我们有必要指出，能够产生极短的光脉冲（也是人类能够控制产生的最短暂的物理量或物理事件）是激光对整个科学技术发展的又一个独一无二的重要贡献。

由普通激光器输出的连续光波（上）与锁模激光器输出的脉冲光波（下）示意图