I se faasilasilaga tāua i le afiafi o Oketopa 3, 2023, na faalauiloa ai le Nobel Prize i le Fisiki mo le tausaga 2023, e aloaia ai sao taua a saienitisi e toatolu ua faia ni matafaioi tāua o ni paionia i le lalolagi o tekinolosi laser attosecond.

O le faaupuga "attosecond laser" e mafua mai lona igoa mai le taimi puʻupuʻu tele e faʻagaoioia ai, aemaise lava i le faʻasologa o attoseconds, e tutusa ma le 10^-18 sekone. Ina ia malamalama i le taua tele o lenei tekinolosi, o se malamalamaga faavae i le mea o loʻo faʻaalia e le attosecond e matua taua lava. O le attosecond e tu o se iunite minute tele o le taimi, e aofia ai le tasi piliona o le piliona o le sekone i totonu o le tulaga lautele o le sekone e tasi. Mo se faʻamatalaga, afai tatou te faʻatusaina se sekone i se mauga maualuga, o le attosecond o le a tutusa ma se oneone e tasi o loʻo i le pito i lalo o le mauga. I lenei vaitaimi puʻupuʻu, e oʻo lava i le malamalama e toetoe lava a le mafai ona sopoʻia se mamao e tutusa ma le tele o se atomu taʻitasi. E ala i le faʻaaogaina o attosecond lasers, e maua ai e saienitisi le gafatia e le mafaatusalia e suʻesuʻe ma faʻafoeina ai le faʻagasologa faigata o electrons i totonu o fausaga atomika, e pei o se toe taʻalo malie i le faʻasologa o ata tifaga, ma faʻapea ona suʻesuʻeina ai a latou fegalegaleaiga.

Lasers Attosecondo loʻo faʻatusalia ai le faʻaiʻuga o suʻesuʻega tetele ma taumafaiga faʻatasi a saienitisi, o ē na faʻaaogaina mataupu faavae o le nonlinear optics e fausia ai lasers ultrafast. O lo latou taunuʻu mai ua maua ai se avanoa fou mo le matauina ma le suʻesuʻeina o faiga faʻatino o loʻo tutupu i totonu o atoms, molecules, ma e oʻo lava i electrons i mea malo.

Ina ia fa'amalamalamaina le natura o lasers attosecond ma talisapaia o latou uiga e le masani ai pe a fa'atusatusa i lasers masani, e taua tele le su'esu'eina o latou fa'avasegaga i totonu o le "aiga laser" lautele. O le fa'avasegaga e ala i le galu e tu'u ai lasers attosecond i totonu o le vaega mai le ultraviolet i le vaivai o le X-ray frequencies, o lona uiga o latou galu pupuu e fa'atusatusa i lasers masani. I tulaga o faiga fa'atino, o lasers attosecond e pa'ū i lalo o le vaega o lasers pulsed, e fa'ailoaina i le pu'upu'u tele o le pulse durations. Mo se fa'ata'ita'iga mo le manino, e mafai ona mafaufauina lasers peau-galu e pei o se moli uila e fa'asalalauina se ave o le malamalama faifai pea, a'o lasers pulsed e foliga mai o se moli strobe, e vave ona fesuia'i i le va o vaitaimi o le malamalama ma le pogisa. O le mea moni, o lasers attosecond e fa'aalia ai se amioga pulsating i totonu o le malamalama ma le pogisa, ae o lo latou suiga i le va o tulaga e lua e tupu i se televave ofoofogia, e o'o atu i le malo o attoseconds.

O le fa'avasegaga atili e ala i le malosiaga e tu'u ai lasers i ni vaega e maualalo le malosiaga, feololo le malosiaga, ma maualuga le malosiaga. E maua e lasers attosecond le malosiaga maualuga ona o le pu'upu'u tele o le taimi o le pulse, ma i'u ai i se malosiaga maualuga (P) - o lo'o fa'amatalaina o le malosi o le malosiaga i le iunite taimi (P=W/t). E ui atonu e leai se malosiaga tele (W) o pulse laser ta'itasi o le attosecond, ae o lo latou fa'apu'upu'uga fa'apu'upu'u (t) e maua ai e i latou le malosiaga maualuga.

I tulaga o vaega o faʻaoga, e aofia ai le tele o faʻaoga faʻapisinisi, faafomaʻi, ma faʻasaienisi e le lasers. E masani ona maua e le lasers attosecond lo latou tulaga i totonu o le vaega o suʻesuʻega faasaienisi, aemaise lava i le suʻesuʻeina o mea e vave ona suia i totonu o vaega o le fisiki ma le kemisi, ma ofoina atu ai se faʻamalama i totonu o faiga vave faʻaonaponei o le lalolagi microcosmic.

O le fa'avasegaga e ala i le laser medium e fa'ailoa ai lasers o ni gas lasers, solid-state lasers, liquid lasers, ma semiconductor lasers. O le gaosiga o attosecond lasers e masani ona fa'alagolago i luga o le gas laser media, ma fa'aaogaina ai aafiaga opitika e le laina e fa'atupuina ai ni high-order harmonics.

I se aotelega, o lasers attosecond e fausia ai se vasega tulaga ese o lasers pupuu-pulse, e iloga i le puʻupuʻu tele o le pulse, e masani ona fuaina i attoseconds. O se taunuuga, ua avea ma meafaigaluega taua mo le matauina ma le puleaina o faiga faʻavavevave o electrons i totonu o atoms, molecules, ma mea malo.

O le Fa'agasologa Fa'apitoa o le Attosecond Laser Generation

O le tekinolosi laser attosecond o loʻo tu i le pito i luma o le faʻafouga faasaienisi, ma mitamita i se seti mataʻina o tuutuuga mo lona gaosiga. Ina ia faʻamalamalamaina le lavelave o le gaosiga o le laser attosecond, tatou te amata i se faʻamatalaga puʻupuʻu o ona mataupu faavae, sosoo ai ma faʻataʻitaʻiga manino e maua mai i aafiaga i aso uma. O tagata faitau e le masani i le lavelave o le fisiki talafeagai e le tatau ona faʻavaivai, aua o faʻataʻitaʻiga o loʻo mulimuli mai o loʻo faʻamoemoe e faʻafaigofie le fisiki faavae o laser attosecond.

O le faagasologa o le gaosia o lasers attosecond e faalagolago tele lava i le metotia ua ta'ua o le High Harmonic Generation (HHG). Muamua, o se ave o le femtosecond maualuga (10^-15 sekone) laser pulses e taula'i lelei i luga o se mea e pei o le kesi. E taua le maitauina o lasers femtosecond, e tutusa ma lasers attosecond, e tutusa uiga o le i ai o le pu'upu'u o le pulse ma le maualuga o le malosi. I lalo o le faatosinaga o le fanua laser malosi, o electrons i totonu o atoms kesi e fa'asa'olotoina mo sina taimi mai a latou atomic nuclei, ma ulufale atu ai i se tulaga o electrons saoloto. A'o fe'avea'i nei electrons e tali atu i le fanua laser, latou te toe fo'i mai ma toe fa'atasi ma a latou atomic nuclei matua, ma fausia ai ni tulaga fou e maualuga le malosi.

I le taimi o lenei faagasologa, e gaoioi eletise i ni saoasaoa maualuluga tele, ma a toe tuufaatasia ma le atomic nuclei, latou te faasaolotoina le malosi faaopoopo i le tulaga o ni harmonic emissions maualuluga, e aliali mai o ni photons malolosi.

O le tele o nei photons malolosi fou ua fa'atupuina o ni fa'atelega atoa o le tele o le laser muamua, ma fausia ai le mea ua ta'ua o le high-order harmonics, lea e fa'ailoa mai ai e le "harmonics" ni tele o le tele o le muamua. Ina ia maua ni lasers attosecond, e tatau ona fa'amama ma fa'atatau nei harmonics maualuga, filifilia ni harmonics fa'apitoa ma fa'apotopoto i latou i se nofoaga autu. Afai e mana'omia, e mafai e metotia o le fa'apipi'iina o le pulse ona fa'apu'upu'u atili le umi o le pulse, ma maua ai ni pulses pupuu tele i le vaega o le attosecond. E manino lava, o le gaosia o lasers attosecond o se faiga faigata ma tele ona vaega, e mana'omia ai se tulaga maualuga o le tomai fa'apitoa ma meafaigaluega fa'apitoa.

Ina ia fa'amalamalamaina lenei faiga faigata, matou te ofoina atu se fa'atusa tutusa e fa'avae i tulaga masani i aso uma:

Fa'amamaga o le Laser Femtosecond Malosi Maualuga:

Vaai faalemafaufau i le i ai o se catapult malosi tele e mafai ona togi vave maa i ni saoasaoa tetele, e tutusa ma le matafaioi o loo faia e pulupulu laser femtosecond malolosi.

Meafaitino Fa'atatau i le Kasa:

Va'ai faalemafaufau i se vai filemu o lo'o fa'atusalia ai le mea e pei o le kesi, lea o mataua ta'itasi o le vai e fa'atusalia ai le anoanoa'i o atoma kesi. O le gaioiga o le tuleia o ma'a i totonu o lenei vai e fa'atusalia ai le a'afiaga o le malosi o le femtosecond laser pulses i luga o le mea e pei o le kesi.

Fegalegaleaiga ma le Toe Fa'afouina o Eletroni (Ua Ta'ua Fa'aletino o le Suiga):

A a'afia e le femtosecond laser pulses ia atomu kesi i totonu o le mea e fa'atatau i ai le kesi, e tele naua electrons i fafo e fa'aosofia mo sina taimi i se tulaga e vavae'ese ai mai o latou atomic nuclei ta'itasi, ma fausia ai se tulaga e pei o le plasma. A'o fa'aitiitia le malosi o le faiga (talu ai o le laser pulses e masani ona pulsed, e aofia ai taimi e taofi ai), o nei electrons i fafo e toe fo'i atu i o latou tafatafa o atomic nuclei, ma fa'asa'oloto ai photons malolosi.

Tupulaga Harmonic Maualuga:

Se'i mafaufau i taimi uma e pa'ū ifo ai se mataua vai i luga o le vaituloto, e faia ai ni galu tetele, e pei lava o ni harmonics maualuluga i lasers attosecond. O nei galu tetele e maualuga atu le tele ma le malosi nai lo galu tetele muamua na mafua mai i le pulse laser femtosecond muamua. I le taimi o le faagasologa o le HHG, o se ave laser malosi, e pei o le togiina pea o maa, e fa'amalamalamaina ai se kesi e fa'atatau i ai, e foliga tutusa ma le fogāeleele o le vaituloto. O lenei fanua laser malosi e tulei ese ai electrons i totonu o le kesi, e tutusa ma galu tetele, mai o latou atoms matua ona tosoina lea i tua. O taimi uma e toe fo'i mai ai se electron i le atom, e fa'asalalauina ai se ave laser fou e maualuga atu le tele, e pei o ni mamanu galu tetele e sili atu ona lavelave.

Fa'amamāina ma Taula'i:

O le tu'ufa'atasia o nei ave laser fou uma ua gaosia e maua ai se fusi o lanu eseese (frequencies po'o wavelengths), o nisi o ia mea e fausia ai le laser attosecond. Mo le vavae'eseina o tele ma frequencies fa'apitoa, e mafai ona e fa'aogaina se faamama fa'apitoa, e pei o le filifilia o ripples e te mana'o ai, ma fa'aoga se tioata fa'ateleina e fa'atatau i ai i se vaega fa'apitoa.

Fa'apipi'iina o le Tata (pe a mana'omia):

Afai e te taumafai e faʻasalalau vave ma puʻupuʻu atu galu, e mafai ona e faʻavavevaveina lo latou faʻasalalauina e faʻaaoga ai se masini faʻapitoa, ma faʻaitiitia ai le taimi e umi ai galu taʻitasi. O le gaosiga o lasers attosecond e aofia ai se fegalegaleaiga lavelave o faiga. Peitaʻi, a vaevaeina ma vaʻaia, e sili atu ona malamalama i ai.