記者從中科院獲悉,由我國科學家研制的上海超強超短激光實驗裝置(SULF)近日成功實現了10拍瓦(1拍瓦=1千萬億瓦)激光放大輸出,達到國際同類研究的領先水平。該裝置計劃於2018年底全面建成並對用戶開放。
超強超短激光能在實驗室內創造出前所未有的超強電磁場、超高能量密度和超快時間尺度的綜合性極端物理條件,在台式化加速器、超快化學、阿秒科學、材料科學、激光聚變、核物理與核醫學、實驗室天體物理等領域具有重大應用價值。國際上多個國家都投入巨資開展10拍瓦級大型超強超短激光裝置的研制,展開激烈競爭。例如,歐盟支持的極端光設施(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。
上海超強超短激光實驗裝置採用基於大口徑鈦寶石晶體的啁啾脈沖放大技術路線。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鍵科學技術問題,國際上首次實現了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拍瓦激光主放大器採用的鈦寶石晶體直徑達235毫米,由上海光機所自主研制。這是我國首次研制成功並獲得激光放大的口徑超過200毫米的激光晶體,也是目前已知國際最大口徑的激光放大晶體。
據了解,上海超強超短激光實驗裝置是在國家發改委和上海市的共同支持下建設的。它將成為上海張江綜合性國家科學中心的核心平台之一。(記者 李大慶)