超短红外光脉冲是实现广泛技术应用的关键。振荡的红外光场可以激发样品中的分子以特定频率振动，或者在半导体中驱动超快电流。任何想要利用超短光脉冲的振荡波形来驱动尖端电光过程的人，都面临着同样的问题——如何最好地控制波形。在紫外可见和近红外等不同波长范围内，波形可调的超短脉冲的产生得到了证明。来自LMU、马克斯普朗克量子光学研究所(MPQ)和匈牙利分子指纹中心(CMF)的物理学家们现在已经成功地产生了超短中红外脉冲，并精确地控制了它们的电场波形。有了这个红外波形操纵器，生物医学应用和量子电子学的光学控制的新可能性就可以实现了。
新的中红外光源的基础是一个稳定的激光系统，它在近红外波长产生具有精确定义波形的光脉冲。脉冲仅由光波的一次振荡组成，因此只有几飞秒长。当这些脉冲被送入合适的非线性晶体时，利用复杂的混频过程可以诱导产生长波长的红外脉冲。通过这种方式，该团队成功地产生了光谱覆盖范围非常大的光脉冲，从1 μ m到12 μ m，超过三个光学八度。研究人员不仅能够理解和模拟混合过程的基本物理原理，而且还开发了一种通过调整激光输入参数来精确控制产生的中红外光振荡的新方法。
例如，由此产生的可调波形可以选择性地触发固体中的某些电子过程，这可以在未来实现更高的电子信号处理速度。该研究的三位主要作者之一Philipp Steinleitner解释说:“在此基础上，人们可以设想光控电子技术的发展。”“如果光电设备能以产生的光的频率工作，你就能把今天的电子设备的速度提高至少1000倍。”
世界上的物理学家们特别注意在分子光谱学中使用新的光技术。半岛综合体育官方APP下载德甲“利用我们的激光技术，我们已经大大扩大了红外可控波长范围，”该研究的第一作者Nathalie Nagl说。“额外的波长使我们有机会更精确地分析分子混合物是如何组成的，”她继续说。
在attoworld小组中，Mihaela Zigman领导的宽带红外诊断(BIRD)小组和Alexander Weigel领导的CMF研究小组的同事对测量人类血液样本的精确红外分子指纹特别感兴趣。其目标是识别出能够诊断癌症等疾病的特征特征。例如，发展中的肿瘤会导致血液分子组成发生微小而高度复杂的变化。目标是检测这些变化，并通过测量一滴血的红外指纹来实现疾病的早期诊断。
“在未来，我们的激光技术将使我们的同事能够检测到以前无法检测到的特定生物分子(如蛋白质或脂质)的变化。因此，它提高了未来使用红外激光技术进行医疗诊断的可靠性。”该研究的第一作者Maciej Kowalczyk说。
