捕捉 5 奈米物質電子運動！清大點亮 10 的負 18 次方「埃秒極紫外脈衝光」

清大捕捉到奈米世界的剎那，研究團隊成功產生「埃秒極紫外脈衝光」，就是這個光，如同一台「奈米照相機」，可捕捉小至 5 奈米的物質在埃秒（10 的負 18 次方秒）速率快速移動的清晰影像，精確地拍下電子的運動，未來應用在電晶體及記憶體的設計改良，可望大幅提升電腦及通訊速度。

清大電機系副教授陳明彰及核工所副教授林明緯組成研究團隊，研發高效率脈衝壓縮技術，成為全球第一個把摻鐿雷射壓縮到 3000 埃秒的團隊，並將光源聚焦到惰性氣體，產生僅有 290 埃秒的極紫外脈衝光，創新紀錄，更已申請美國、歐洲及台灣專利。

陳明彰解釋，因為電子非常小且移動的速度非常快，要看清電子在奈米世界的動態十分困難，就像要拍攝正在振動翅膀的蜂鳥，如果快門不夠快，就會產生殘影，使得翅膀部位糊成一片，因此奈米世界的照相機必須具有能夠針對極微小物質的空間解析能力，以及運動速度極快的時間解析能力。

陳明彰指出，提升「空間解析度」方面，光的波長越短，越能看到微小的物質，一般可見光的波長介於 400 至 760 奈米，其中波長最短的紫光約 400 奈米，而肉眼不可見的極紫外光波長約為 10 奈米，空間解析度最佳，因此提升時間解析度就必須採用更短的脈衝雷射，讓奈米照相機的快門開關速度更快。

如何能讓每一發脈衝雷射的時間更短呢？清大團隊突破瓶頸，研發出獨創的「展頻壓縮」技術，先激發更多新頻率光波，再將不同頻率光波的波峰對齊在同一時間點疊加，經過多次的展頻與壓縮後，即可逐步縮短脈衝的時寬並產生更高的雷射波峰，經由這項技術，脈衝光的寬度可從 160,000 埃秒壓縮至 290 埃秒，總壓縮率達 550 倍。