中國成功研製5千萬億瓦超強超短激光放大系統

中科院上海光機所強場激光物理國家重點實驗室最近研製成功5拍瓦(1拍瓦=1千萬億瓦)超強超短激光放大系統，這是迄今國際最高峯值功率的激光放大系統，為研製10拍瓦超強超短激光裝置奠定了重要的技術基礎。相關研究成果發表於《光學快報》。

研究人員基於鈦寶石晶體和啁啾脈衝放大(CPA)技術，於2013年研製成功2拍瓦超強超短激光放大系統，為當時國際最高峯值功率的激光放大系統。隨後又首次實現了百焦耳以上能量水平的寬帶(70納米)激光放大輸出。該激光放大系統是目前國際最高峯值功率的激光放大系統。大口徑高增益鈦寶石放大器寄生振盪抑制技術的成功突破，為研製基於鈦寶石CPA放大的10拍瓦激光裝置奠定了重要的技術基礎。

據介紹，該激光系統採用基於鈦寶石晶體的 800納米波段寬帶CPA結構。高信噪比CPA前端採用交叉偏振波(XPW)脈衝淨化技術，將激光脈衝的信噪比提高到10~11量級，經CPA多通放大到 35焦耳量級後，注入到採用直徑為150毫米的鈦寶石晶體的終端大口徑CPA放大器中，優化泵浦激光脈衝和信號激光脈衝的強度，有效抑制了高能量泵浦下，大口徑鈦寶石晶體中的寄生振盪效應，在脈衝能量為312焦耳的釹玻璃倍頻激光泵浦下，獲得192.3焦耳的放大輸出，轉換率超過50%。

上海光機所研究員李儒新表示，超強超短激光用户裝置的建設已被列入上海市建設具有全球影響力的科技創新中心的戰略部署，未來將作為上海張江綜合性國家科學中心打造高度集聚的世界級重大科技基礎設施羣的重要組成部分。(來源：《中國科學報》)