图一中的第一张小图指的是电子在强激光作用下的隧穿电离，成为自由电子。第二张小图指的是隧穿电离后的电子在外加激光电场的驱动下进行加速，半个光学周期后方向反转。第三张小图指的是加速电子在反向电场的作用下，以一定概率再回到电离的原子核附近并与之复合，在复合过程之中电子将以光的形式释放所积累的动能和电离能，进而表现为高次谐波。上述三步模型为深入理解强场物理过程及后期蓬勃发展起来的阿秒物理研究奠定了理论基础 [2，3]。
图 | 高次谐波产生的三步模型示意图（来源：University of Salamanca）
随后很多科学家意识到这些高频光子可被用来产生极短的光脉冲，并跟进了大量理论研究和实验研究，以验证其具备产生阿秒脉冲的可能。但是，人们还是无法确定仅有频域信息的高次谐波，能否在时域之中被证实是阿秒脉冲。
直至 2001 年，在法国巴黎-萨克雷大学和法国原子能委员会任职的 和其所领导的团队，通过双光子、双色光电离来测量相位的方法，在时域中形成并成功测量了脉冲宽度为 250as、相邻脉冲间隔为 1.35fs 的阿秒脉冲串 [6]。
同年，当时在奥地利维也纳技术大学任职的 的研究小组首次产生并测量了孤立阿秒脉冲。在实验中，他将 800nm、40fs、1kHz、3mJ 的激光压缩到约 7fs 后聚焦到氖气上，成功产生并测量了 650as 的首个孤立阿秒脉冲，并用它来捕获原子内电子的运动 [7]。
整体来看， 的贡献在于观测到近红外激光诱导下的产生高次谐波现象，为后续的阿秒脉冲的产生奠定了基础； 和 贡献在于成功产生阿秒脉冲，并首次确认其处于阿秒量级。
图 | 孤立阿秒脉冲脉宽被不断缩短（来源：《科学通报》）
孤立阿秒脉冲也从最开始的 650as 被不断缩短，直到 2017 年美国中佛罗里达大学教授常增虎课题组得到了 53as 的孤立阿秒脉冲, 其光子能量达到碳 K 吸收边缘（284eV）。同年, 瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员同样利用长波长飞秒激光为驱动脉冲，产生了 43as 的孤立阿秒脉冲，也是迄今为止最短阿秒脉冲的世界纪录。
阿秒科学这一全新研究领域的开启, 为原子、分子、凝聚态物理、化学、生物等诸多学科的提供了更多的可能，让瞬时的物理过程变化得以呈现，也让我们了解到诸多原本未知的现象。
在生物化学领域，化学反应的本质都来自于原子尺度的电子运动，阿秒脉冲激光将有助于人们从根本上（电子运动方式的层面）弄清楚疾病产生的微观起因、形成和发展。在能源领域，阿秒脉冲激光助力于探测新材料中的电子和空穴之间的电荷转移机制，推进超导体、半导体的研究，提升太阳能电池的效率。阿秒脉冲现在还仅仅活跃在实验室阶段，我们能否造出高通量、高光子能量、高重复频率且稳定阿秒脉冲，从而达到能用在医药、半导体或化学领域的程度，还需要更多时间以及后续科学家更多的探索。
