光激起是自然界中光与物质相互作用的最重要表现之一，例如植物的光合作用，生物的视觉，拍摄和资料的激
光激起是自然界中光与物质相互作用的最重要表现之一，例如植物的光合作用，生物的视觉，拍摄和资料的激光加工。一般以为，物质吸收的光越多，发生的资料改性就越强。但是，在飞秒激光对玻璃的加工中，状况并非如此。
飞秒（1 fs=10-15s）激光脉冲有着超短脉冲时刻和超高峰值功率的特色，所以能在通明资猜中快速精确地堆积能量并取得超高的三维空间分辨率，然后被大范围的使用在眼科手术、三维集成光学、量子光学、微流控器材、光学器材制备和光存储等范畴。但是，许多观察到的物理现象并没有齐备的解说。另一方面，比较来说较低的加工速度和较高的加工成本约束了飞秒激光加工技能的实践使用。
双折射，即光波入射到各向异性介质中分解成振荡方向相互笔直，折射率不同的两种偏振光，是光学中一种常见的现象。常用的光学元件，如半波片和偏振片等，都是根据晶体的双折射性质制备的。
玻璃自身并没有双折射性质。研讨者现已证明了聚集的飞秒激光脉冲能够在石英玻璃中诱导发生具有双折射性质的周期性的纳米光栅结构。
这种灵敏可控的双折射现已被使用于（1）具有无限寿数的高密度多维光存储；（2）制备高损害阈值的几许相位器材和矢量光转换器。纳米结构构成的物理机理以及怎么样进步其制备功率一直是研讨的热门话题。
近来，英国南安普顿大学的Peter G. Kazansky教授领导的课题组证明了椭圆偏振的飞秒激光脉冲能在石英玻璃中发生更强的双折射改性（图1）。虽然椭圆偏振的光脉冲（椭偏度为0.6）的吸收率只有线倍的相位推迟。换言之，使用椭圆偏振的飞秒激光脉冲，咱们我们能够用更少的能量发生更强的资料改性。这种双折射改性内部是随机散布的各向异性的纳米孔，它们有着高达99%的光学透射率，远高于传统的根据纳米光栅的双折射改性。
图1 不同椭圆偏振度的飞秒激光脉冲写入的双折射改性。（a）不同椭偏度写入的双折射体素和（b）丈量的相位推迟。（c）不同椭偏度光脉冲的吸收率。
比较于线性偏振的脉冲，椭圆偏振的光脉冲能在石英玻璃中发生了占空比更大的纳米小孔（图2）。各向异性的纳米孔的构成包括两个部分：纳米孔的发生和纳米孔的拉伸。作者提出，椭圆偏振光脉冲所发生的最强的资料改性是纳米孔的发生和拉伸平衡后的成果。
一方面，纳米孔的拉伸是根据近场增强效应，这在某种程度上预示着线性偏振光能够最大化的拉伸纳米孔。另一方面，圆偏振光能够发生更多的纳米孔。由于经过地道电离，圆偏振光能更有用的激起石英玻璃中低电离能的缺点，由此发生占空比更大的纳米孔。
一般以为，多光子电离在飞秒激光对通明资料的加工中占主导地位。但这项研讨提醒了对激光诱导的低激起能的缺点的隧穿电离，是石英玻璃中纳米结构构成的要害。
图2 超快激光写入的双折射结构。（a）双折射图画。（b）各向异性纳米孔的扫描电子显微镜图画。
椭圆偏振飞秒激光写入现已被使用到五维永久光存储中，其数据读出准确率挨近100%。比较于传统的线偏振光写入，椭圆偏振光能以更少的脉冲数和更小的能量写入相同质量的数据点，来提高数据存储速度。
另一方面，具有超高透射率和高损害阈值的几许相位器材以及矢量光转换器的制备时刻也被大幅度下降，有望在高功率激光器和紫外激光器中得到使用。