唐娜•斯特里克兰的技术用于镭射视力矫正手术

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该诺贝尔奖获得者的技术为高强度激光铺平了道路。

从小到大，唐娜 • 斯特里克兰（Donna Strickland）心中都有一个目标——获得博士学位。但直到在加拿大安大略省汉密尔顿市麦克马斯特大学攻读物理学本科期间选修了激光课程，她才知道自己想要真正追求什么。

斯特里克兰说，激光看起来“真的很酷，就像科幻小说里的东西”。那时她不知道，她新发现的热情有一天会让她获得诺贝尔物理学奖。

在纽约罗切斯特大学从事光学研究期间，斯特里克兰与激光先驱、法国物理学家热拉尔 • 穆鲁（GérardMourou）一起工作。在探索

斯特里克兰、穆鲁和 IEEE 终身会士亚瑟 • 阿斯金（Arthur Ashkin）共同获得了 2018 年诺贝尔物理学奖。阿斯金发明了一种独立技术“光学镊子”，该技术能使用低功率激光束操纵活细胞和其他微小物体。

她的发明还获得了由 IEEE 赞助的2023年IEEE荣誉会员奖。

.的研究团队正在开发用于非线性光学研究的高强度激光系统，例如通过差频混频产生中红外波段脉冲，以及研究多频拉曼产生技术。

高强度激光

1981 年从麦克马斯特大学获得物理学工程学士学位后，斯特里克兰搬到了纽约并在罗切斯特大学攻读光学博士学位。她在该大学激光能量学实验室与穆鲁一起工作，穆鲁当时正在寻找能方式。

脉冲激光器可以在短时间内将光线集中以产生功率。1960年，物理学家西奥多 • 梅曼（Theodore Maiman）展示了.台激光器，在之后的几年内，其峰值强度 提高。但1970年后，由于放大通过某一点的光会损坏激光器，因此其强度不再增大并保持稳定长达十多年。

1984年参加超快现象 会议时，斯特里克兰和

两人共同在会议上进行了有关新开发的掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）激光器光纤脉冲压缩的演讲。该技术可以使用光纤中的非线性光学器件将100皮秒脉冲压缩到1皮秒，从而增大激光器的光谱带宽。研究发现，当脉冲通过光纤的实现拉伸时，压缩作用较好。

她和穆鲁发现，脉冲需要在放大之前拉伸，而不是像以前那样在放大之后拉伸。拉伸脉冲意味着它可以被重新压缩以达到所需强度。

为了验证他们的理论，两人在激光能量学实验室建设了一个由一个2瓦 Nd:YAG激光器、1.4千米光纤、一个放大器和一对平行光栅组成的系统。Nd:YAG激光器向光纤泵送了一个100皮秒的短脉冲。光的速度取决于波长，因此红光在光纤中的传播速度比蓝光快。

斯特里克兰说，它被称为“啁啾脉冲”，因为它与鸟的啁啾的频率结构相似。

啁啾脉冲使脉冲的持续时间 长，并且能分散强度从而避免损坏激光器。拉伸后的低能量密度脉冲会被放大，通过平行的衍射光栅，让后面的蓝光赶上红光。这两个脉冲都通过反射光栅重组。斯特里克兰称，重组后的脉冲比原来的脉冲强3倍。

自那以后，这项技术为创造有史以来较短较强的激光脉冲铺平了道路，也让构建 紧凑精确的激光系统成为了可能。

从普林斯顿到滑铁卢

协助开发啁啾脉冲放大技术后，斯特里克兰于1988年成为了物理学家保罗 • 科克姆（Paul Corkum）的第二位博士后研究员。科克姆曾在加拿大.

3年后的1991年，她成为了美国能源部在加利福尼亚州的劳伦斯利弗莫尔.实验室的物理学家。

斯特里克兰于1992年离职，加入了普林斯顿大学光子和光电子材料高级技术中心。

提高副主任。

斯特里克兰称：“年轻时，我只想获得博士学位并留在学校。做学生的体验较

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