【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】上海超強超短激光實驗裝置(SULF)研制工作取得重大突破：10月24日晚，該裝置成功實現(xiàn)了10拍瓦激光放大輸出，達到同類研究的水平，也是目前人類能掌握的高光強光源。這是繼2016年8月實現(xiàn)5拍瓦成果之后，我國超強超短激光實驗裝置研究再次取得重大進展。SULF裝置計劃于2018年底全面建成并對用戶開放。
 

 

　　中科院上海光機所和上?？萍即髮W超強激光光源聯(lián)合實驗室位于浦東張江。超強超短激光能在實驗室內(nèi)創(chuàng)造出的超強電磁場、超高能量密度和超快時間尺度綜合性物理條件。這一成果可用于研制臺式化電子加速器和超快X射線源，對蛋白質(zhì)中原子運動進行成像探測，揭示生命的奧秘；可用于研制小型激光質(zhì)子刀，進行癌癥的治療；可產(chǎn)生阿秒脈沖探探測原子內(nèi)電子的運動，推動材料科學和信息技術(shù)的進步；可用于產(chǎn)生反物質(zhì)和探測暗物質(zhì)，研究天體物理和宇宙起源等。上多個國家投入巨資開展10拍瓦級大型超強超短激光裝置的研制，展開激烈的科研競爭。例如，歐盟支持的光設施(ELI)項目正在同時建設多套10拍瓦激光用戶裝置，法國和英國也正在研制各自的10拍瓦激光裝置，美、俄、日等則提出了百拍瓦級超強超短激光裝置的研究設想。
 

　　1拍瓦=1千萬億瓦。據(jù)介紹，1拍瓦激光聚焦到10微米大小所對應的光強，大約相當于在地球與太陽之間放置一個放大鏡，將太陽輻射向地球的所有陽光都聚焦到一根頭發(fā)絲粗細的尺度上。只有恒星內(nèi)部或是黑洞邊緣才有類似的物理條件。
 

　　在國家發(fā)展改革委和上海市政府的重視支持下，以10拍瓦激光裝置為核心的上海超強超短激光實驗裝置(SULF)的研制被納入上海建設具有影響力的科創(chuàng)中心、打造重大科技基礎(chǔ)設施集群的首批重大項目，將是上海張江綜合性國家科學中心的核心平臺之一。
 

　　SULF激光裝置采用基于大口徑鈦寶石晶體的啁啾脈沖放大技術(shù)路線。研究人員解決了大口徑高增益激光放大器、高性能激光泵浦源、寬帶高階色散精密控制和增益窄化抑制等關(guān)鍵科學技術(shù)問題，在上實現(xiàn)了300焦耳以上能量水平的寬帶(半高全寬達到70納米)激光放大輸出。10拍瓦激光主放大器采用的鈦寶石晶體直徑達235毫米，由上海光機所自主研制，這是我國研制成功并獲得激光放大的口徑超過200毫米的激光晶體，也是目前已知大口徑的激光放大晶體。
 

　　鈦寶石主放大器輸出的納秒級啁啾脈沖高能量達到339焦耳，激光脈沖寬度經(jīng)過脈沖壓縮器壓縮后達到21飛秒，壓縮器效率64%，壓縮后激光脈沖的高峰值功率可達10.3拍瓦，這是目前已知的高激光脈沖峰值功率。
 

　　(原文標題：上海超強超短激光實驗裝置研制工作取得重大突破 成功實現(xiàn)10拍瓦激光放大輸出)