中國超強超短激光技術獲重大突破


10月24日,中國科學院上海光機所和上海科技大學超強激光光源聯合實驗室發布消息,上海超強超短激光實驗裝置(SULF)的研制工作取得重大突破。 

據了解,上海超強超短激光實驗裝置實現10拍瓦激光放大輸出。這是目前已知的世界最高激光脈沖峰值功率,達到國際同類研究的領先水平。 據了解,這是SULF裝置2016年8月實現5拍瓦國際領先成果之後再次取得重大進展。SULF裝置計劃於2018年底全面建成,2019年對用戶開放。 超強超短激光的科技前沿應用極為廣泛,故國際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。 超強超短激光,一般是指峰值功率大於1太瓦(1太瓦等於1萬億瓦),脈沖寬度小於100飛秒(1飛秒等於1千萬億分之一秒)的激光。 此次成功實現的10拍瓦激光放大輸出,則等於1億億瓦,相當於全球電網平均功率的5,000倍。100飛秒是怎樣的瞬間呢?100飛秒相當於10萬億分之一秒,即使每秒飛行30萬千米的光,在這麼超短的時間內也只能走一根頭髮絲粗細的距離。此次激光脈沖寬度經過脈沖壓縮器壓縮後僅僅為21飛秒。

2016年3月,中國科學家首次利用超強超短激光產生反物質。這還只是超強超短激光應用的冰山一角。 超強超短激光可用於研制激光質子刀以治療癌癥;制造臺式化電子加速器和產生超快X射線源對蛋白質探測成像;研究天體物理和宇宙起源,將來還可能用於真空結構和暗物質的探測等。 中國高功率激光物理聯合室在高功率激光和超短脈沖技術方面的積累,所掌握的技術已經達到了世界的先進水平。