清大捕捉到纳米世界的刹那，研究团队成功产生“埃秒极紫外脉冲光”，就是这个光，如同一台“纳米照相机”，可捕捉小至5纳米的物质在埃秒（10的负18次方秒）速率快速移动的清晰图片，精确地拍下电子的运动，未来应用在晶体管及内存的设计改良，有望大幅提升计算机及通信速度。
清大电机系副教授陈明彰及核工所副教授林明纬组成研究团队，研发高效率脉冲压缩技术，成为全球第一个把掺镱激光压缩到3000埃秒的团队，并将光源聚焦到惰性气体，产生仅有290埃秒的极紫外脉冲光，创新记录，更已申请美国、欧洲及台湾专利。
陈明彰解释，因为电子非常小且移动的速度非常快，要看清电子在纳米世界的动态十分困难，就像要拍摄正在振动翅膀的蜂鸟，如果快门不够快，就会产生残影，使得翅膀部位糊成一片，因此纳米世界的照相机必须具有能够针对极微小物质的空间解析能力，以及运动速度极快的时间解析能力。
陈明彰指出，提升“空间分辨率”方面，光的波长越短，越能看到微小的物质，一般可见光的波长介于400至760纳米，其中波长最短的紫光约400纳米，而肉眼不可见的极紫外光波长约为10纳米，空间分辨率最佳，因此提升时间分辨率就必须采用更短的脉冲激光，让纳米照相机的快门开关速度更快。
如何能让每一发脉冲激光的时间更短呢？清大团队突破瓶颈，研发出独创的“展频压缩”技术，先激发更多新频率光波，再将不同频率光波的波峰对齐在同一时间点叠加，经过多次的展频与压缩后，即可逐步缩短脉冲的时宽并产生更高的激光波峰，经由这项技术，脉冲光的宽度可从160,000埃秒压缩至290埃秒，总压缩率达550倍。
陈明彰说明，一般相机最快的快门为千分之一秒，而埃秒等级照相机快门喀嚓一次所需的时间仅是十兆分之一，即使电子移动得再快也能抓得住，未来将应用在精密的半导体纳米级组件检测技术及机台等，就有更好的光源来透入材料、解析微小结构。
研究团队中的清大核工所副教授林明纬负责模拟，确定“展频压缩”架构的物理机制，团队成员还包括清大博士生蔡明宪、研究助理梁安媛、博士后研究员蔡嘉伦，以及博士生赖柏维，并已刊登国际顶尖期刊《科学进展》（Science Advances）。
（图片来源：清华大学）