激光曾被視為神秘之光，但現在已被人類廣泛使用。近年來，科學家研究發現了一種更為奇特的激光——飛秒激光。
飛秒激光是一種以脈沖形式運轉的激光，持續時間非常短，只有幾個飛秒。飛秒就是1/1000萬億秒，它比利用電子學方法所獲得的最短脈沖要短幾千倍，是人類目前在實驗室條件下所能獲得的最短脈沖。飛秒激光具有非常高的瞬時功率，可達到百萬億瓦，比目前全世界發電總功率還要多出近百倍。飛秒激光的第三個特點是，它能聚集到比頭發絲還要小的空間區域，使電磁場的強度比原子核對其周圍電子的作用力還要高好幾倍。
飛秒激光的上述特性，主要是通過四個步驟實現的：在振蕩器內，利用一種特殊技術，獲得飛秒激光脈沖；由展寬器將這個飛秒種子脈沖按不同波長在時間上拉開；再經放大器使這一展寬脈沖獲得充分能量；壓縮器把放大后的不同成分的光譜再匯聚到一起，恢復到飛秒寬度，從而形成具有極高瞬時功率的飛秒激光脈沖。
飛秒激光能像照相機一樣，用足夠短的“快門”來捕捉分子運動和變化的瞬間行為信息。因此，飛秒激光技術在物理學、生物學、化學控制反應、光通訊等領域中有廣泛的應用。
物質在高強度飛秒激光的作用下，由固態、液態或氣態物質瞬間變成等離子體，并輻射出各種波長的射線激光。高功率飛秒激光與電子束碰撞，能夠產生X射線飛秒激光，產生β射線激光，產生正負電子對。
由于飛秒激光具有快速和高分辨率等特性，所以在病變早期診斷、醫學成像和生物活體檢測、外科醫療及超小型衛星的制造上都有其獨特的優點和不可替代的作用。
比如高功率飛秒激光在醫學、超精細微加工、高密度信息儲存和記錄方面都有著很好的發展前景。它可以擊穿大氣，從而制造放電通道，實現人工引雷，避免飛機、火箭、發電廠因天然雷擊而造成災難性破壞。
飛秒激光也是未來能源的選擇之一。利用飛秒激光能非常有效地加速電子，使加速器的規模得到上千倍的壓縮。高功率飛秒激光與物質相互作用，能夠產生足夠數量的中子，實現激光受控核聚變的快速點火，從而為人類實現新一代能源開辟新途徑。
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