上海超強超短激光實驗裝置研制取得重大突破
人民網上海10月26日電 （記者薑泓冰）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，該裝置成功實現瞭10拍瓦激光放大輸出，達到國際同類研究的領先水平，也是目前人類能掌握的最高光強光源。這是繼2016年8月實現5拍瓦國際領先成果之後，我國超強超短激光實驗裝置研究再次取得重大進展。SULF裝置計劃於2018年底全面建成並對用戶開放。
中科院上海光機所和上海科技大學超強激光光源聯合實驗室位於浦東張江。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綜合性極端物理條件。這一成果可用於研制臺式化電子加速器和超快X射線源，對蛋白質中原子運動進行成像探測，揭示生命的奧秘﹔可用於研制小型激光質子刀，進行癌癥的治療﹔可產生阿秒脈沖探探測原子內電子的運動，推動材料科學和信息技術的進步﹔可用於產生反物質和探測暗物質，研究天體物理和宇宙起源等。國際上多個國傢投入巨資開展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、日等則提出瞭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，大約相當於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絲粗細的尺度上。隻有恆星內部或是黑洞邊緣才有類似的極端物理條件。
在國傢發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全球影響力的科創中心、打造世界級重大科技基礎設施集群的首批重大項目，將是上海張江綜合性國傢科學中心的核心平臺之一。
SULF激光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。研究人員解決瞭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，在國際上首次實現瞭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，也是目台中坐月子中心推薦前已知國際最大口徑的激光放大晶體。台中月子中心評價
鈦寶石主放大器輸出的納秒級啁啾脈沖最高能量達到339焦耳，激光脈沖寬度經過脈沖壓縮器壓縮後達到21飛秒，壓縮器效率64%，壓縮後激光脈沖的最高峰值功率可達10.3拍瓦，這是目前已知的最高激光脈沖峰值功率。
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