超強(qiáng)超快激光場(chǎng)激勵(lì)的高次諧波現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與不斷深入的研究，不僅為獲得真空紫外區(qū)(VUV)與極端紫外區(qū)(XUV)波段全相干光源提供了一種有效途徑，也為亞飛秒甚至阿秒級(jí)極端超快短波長(zhǎng)相干輻射的產(chǎn)生提出了全新的思想與方法，從而有可能突破飛秒的壁壘，為人類(lèi)創(chuàng)建極端超快的阿秒光子技術(shù)，并開(kāi)創(chuàng)出阿秒光譜學(xué)、阿秒物理學(xué)乃至阿秒科學(xué)技術(shù)的全新學(xué)科與未來(lái)高技術(shù)領(lǐng)域。

超強(qiáng)超快激光場(chǎng)中高次諧波發(fā)射研究已取得重大突破，高次諧波已進(jìn)入”水窗”波段。 當(dāng)前，產(chǎn)生亞飛秒乃至阿秒數(shù)量級(jí)極端超快相干輻射的新概念、新方法的研究，正日趨活躍。在短波長(zhǎng)X射線波段激光研究方面，現(xiàn)有的X射線激光機(jī)制無(wú)法實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)小于2納米的突破，超強(qiáng)超快激光的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)殼層躍遷等新機(jī)制的超短波長(zhǎng)相干輻射提供了可能性。目前超強(qiáng)超快激光驅(qū)動(dòng)的內(nèi)殼層光電離超短波長(zhǎng)相干輻射新機(jī)制研究也已成為本領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。

超強(qiáng)超快激光技術(shù)也為超快化學(xué)動(dòng)力學(xué)、微結(jié)構(gòu)材料科學(xué)、超快信息光子學(xué)與生命科學(xué)等前沿交叉學(xué)科的發(fā)展提供了創(chuàng)新手段與方法。例如，超強(qiáng)超快激光自身及其與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的飛秒甚至可能是亞飛秒、阿秒數(shù)量級(jí)的XUV和 X射線波段的極端超快相干光源技術(shù)，為人類(lèi)研究并應(yīng)用各種超快過(guò)程提供了強(qiáng)有力的手段，將使人類(lèi)在更深的層次上進(jìn)一步認(rèn)識(shí)微觀世界物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)移和信息傳遞過(guò)程，進(jìn)而可能實(shí)現(xiàn)人工控制某些物理、化學(xué)和生物過(guò)程，促進(jìn)微結(jié)構(gòu)材料科學(xué)、超快化學(xué)動(dòng)力學(xué)等交叉學(xué)科領(lǐng)域的研究與發(fā)展，產(chǎn)生具有重大影響的突破性交叉前沿研究成果。

近年，在飛秒激光應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方面的研究進(jìn)展格外引人注目。澤韋爾(A.H.Zewail)由于在發(fā)展飛秒光譜技術(shù)，并研究化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中壽命極短的過(guò)渡態(tài)方面的成就，被授予1999年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。上述進(jìn)展也為利用超快強(qiáng)激光控制化學(xué)反應(yīng)帶來(lái)了新的希望。有選擇地?cái)嗔鸦蛐纬梢恍┬》肿踊瘜W(xué)鍵已經(jīng)成功，但是對(duì)大分子復(fù)雜體系卻一直未能突破。超快強(qiáng)激光技術(shù)與近場(chǎng)光學(xué)顯微技術(shù)相結(jié)合，可以對(duì)激光與分子的相互作用進(jìn)行多維控制，這是研究”單分子物理學(xué)”或”單分子化學(xué)”的有力手段，并有可能用以對(duì)生物大分子進(jìn)行”剪裁”。

超快強(qiáng)激光在物質(zhì)微結(jié)構(gòu)的制備與超快動(dòng)力學(xué)行為的研究方面，包括超高時(shí)空光譜分辨新探測(cè)手段的開(kāi)拓與應(yīng)用也取得了顯著進(jìn)展。如光泵-超快X射線衍射探針測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于單晶的超快晶格動(dòng)力學(xué)研究已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了皮秒-毫埃的超高時(shí)空分辨率;微爆炸和微聚合已使得人們有可能用超快強(qiáng)激光得到優(yōu)于衍射極限、小于光波長(zhǎng)的材料處理精度, 在三維高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中帶來(lái)了新的應(yīng)用。最近的實(shí)驗(yàn)也已證實(shí)，利用飛秒強(qiáng)激光按微米的間隔，斷續(xù)照射含稀土元素釤微粒子的玻璃，加上多重波長(zhǎng)重疊記錄技術(shù)，記錄密度可提高到1014比特/厘米3等。

中科院上海光機(jī)所從1980年代中期起，在國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院重大項(xiàng)目等支持下，在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了強(qiáng)場(chǎng)激光條件下的激光與物質(zhì)相互作用研究，包括在電離閾值以上原子的多光子電離，強(qiáng)場(chǎng)誘導(dǎo)原子的自電離和其他重要的強(qiáng)場(chǎng)量子現(xiàn)象，以及超強(qiáng)超快激光脈沖在等離子體中的傳輸、頻率上轉(zhuǎn)換、高次諧波輻射及等離子體電子加速器等方面的系統(tǒng)研究，受到國(guó)際同行的高度評(píng)價(jià)。

1990年代，中科院上海光機(jī)所、西安光機(jī)所、物理所在”八五”攀登計(jì)劃項(xiàng)目、”九五”攀登計(jì)劃預(yù)選項(xiàng)目和 “九五”中國(guó)科學(xué)院重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目等的支持下，不僅在超強(qiáng)超快激光技術(shù)的研究，而且在超強(qiáng)超快激光與物質(zhì)的相互作用和在交叉學(xué)科的前沿基礎(chǔ)研究等方面也取得重要進(jìn)展。例如成功建成了具有國(guó)際一流水平的小型化飛秒、5太瓦級(jí)超強(qiáng)超快激光實(shí)驗(yàn)裝置;在超強(qiáng)超快激光驅(qū)動(dòng)的高次諧波輻射，超強(qiáng)超快激光與原子、分子、團(tuán)簇的相互作用動(dòng)力學(xué)行為，超強(qiáng)超快激光與單電子的相互作用，超強(qiáng)超快激光與高溫高密度等離子體的相互作用以及多類(lèi)超快過(guò)程等的研究方面也都取得重要成果，受到國(guó)際同行關(guān)注。

1999年7月在瑞士召開(kāi)的國(guó)際超快光學(xué)會(huì)議上，國(guó)際著名的強(qiáng)場(chǎng)激光物理學(xué)家巴蒂(C. Barty)在開(kāi)幕式上作了題為”全世界高強(qiáng)度激光的挑戰(zhàn)、前景與展望(High Intensity Lasers Around the World: Challenges, Prospects, Perspectives)”的大會(huì)主題報(bào)告，當(dāng)他評(píng)述當(dāng)前全世界正在運(yùn)行的小型化臺(tái)式超強(qiáng)超快激光裝置時(shí)，特別列舉了中科院上海光機(jī)所的5.4太瓦、46飛秒級(jí)小型化超強(qiáng)超快激光裝置，當(dāng)場(chǎng)展示該裝置的多張圖片。表明中國(guó)在國(guó)際超強(qiáng)超快激光領(lǐng)域已占有一席之地。

上海光機(jī)所強(qiáng)光光學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室近年來(lái)牽頭并與國(guó)內(nèi)一流科研機(jī)構(gòu)及高等院校進(jìn)行了成功的合作研究，該實(shí)驗(yàn)室在超強(qiáng)超快激光領(lǐng)域已逐漸成為我國(guó)基礎(chǔ)研究以及高技術(shù)與交叉學(xué)科領(lǐng)域中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究基地，國(guó)際交流與合作研究基地，以及培養(yǎng)與吸引青年科技人才的基地。1999年該實(shí)驗(yàn)室牽頭并主持申請(qǐng)的國(guó)家”973″基礎(chǔ)科學(xué)前沿項(xiàng)目”超強(qiáng)超短激光科學(xué)中若干重要前沿問(wèn)題”，經(jīng)嚴(yán)格評(píng)審，成功立項(xiàng)，是當(dāng)年”973″項(xiàng)目中”基礎(chǔ)科學(xué)前沿領(lǐng)域”的首批入選項(xiàng)目。