2023 中央研究院 Openhouse

【本實驗室參觀活動採現場報名，現場報名時間: 上午場次9:00開始，下午場次13:00開始。報名地點: 物理所大門左側。名額有限，額滿為止。】

超快光譜實驗室主要是以飛秒雷射的脈衝光來研究物質的光學特性。脈衝光的意思是在時間尺度上只短暫持續一段時間。例如照相機的閃光就是脈衝光，其時間長度約莫幾毫秒 (milisecond, ms, 10^(-3))。而飛秒雷射 (femtosecond laser) 也是脈衝光，但其時間長度在飛秒等級 (femtosecond, fs, 10^(-15))。若換算成距離單位來看，光每一秒可繞地球赤道七圈半，而100飛秒的時間，光只能走0.030毫米 (mm)，大概是人髪的寬度。因此，飛秒雷射有兩個主要特性：高時間解析能力以及強場性質。

高時間解析能力是指它的時間解析度比目前所有電子儀器高，是獨特的工具來觀察飛秒等級的物理動態行為。譬如電子相互碰撞交換能量的時間 (100飛秒左右)、電子與固體中原子能量交換時間 (1000飛秒以上) ，就需要使用到飛秒雷射並搭配激發跟探測技術 (pump-probe) 來觀察這些超快的物理現象。

強場性質是因為雷射光的能量集中在這麼短的時間脈衝，電場的瞬間能量是非常強的，目前醫療與工業界利用飛秒脈衝的強場特性，應用在精密的雷射手術與材料切刻。

本實驗室利用飛秒雷射的強場特性來研究新穎材料的非線性光學以及利用高時間解析能力，分析薄膜熱傳導性質、單一奈米粒子的震動模態、超穎材料 (metamaterial) 的調頻深度等研究。