超短超強激光在激光加速、激光聚變、阿秒科學、天體(ti) 物理、核物理、高能物理、原子分子物理、核醫學等領域具有重大應用價(jia) 值，是國際激光科技競爭(zheng) 前沿之一。目前全球範圍內(nei) 的商品化超短超強激光光源以及相應的泵浦激光係統大部分是由法國Thales 和Amplitude提供。

    在科技部重點研發計劃的支持下，北京大學正在開展基於(yu) 超短超強激光的質子放療係統，而穩定可靠的重頻超短超強激光是整個(ge) 係統的核心單元。為(wei) 了避免“卡脖子”問題，在北京大學和廣東(dong) 省新興(xing) 激光等離子體(ti) 技術研究院的大力支持下，2020年激光加速團隊骨幹成員趙研英高級工程師帶隊開始了拍瓦激光前端-200TW激光係統的研製工作，經過2年的艱辛攻關(guan) ，2022年8月4日，成功完成200TW激光係統現場測試，峰值功率達到了214.8TW。

    為(wei) 滿足激光質子放療係統的應用需求，200TW激光係統以啁啾脈衝(chong) 放大技術（CPA）和交叉偏振濾波技術（XPW）為(wei) 總體(ti) 技術路線，同時研究了激光波前探測及控製方案，保證了激光器輸出光斑空間品質。最終獲得能量8.6J，能量穩定性1.3%，重複頻率1Hz，脈衝(chong) 寬度29.2fs，峰值功率214.8TW的激光係統。在保證激光參數性能先進的同時,針對應用需要增加了多項關(guan) 鍵附屬功能：包括回光監測係統、低重頻激光自準直係統、大能量大尺寸激光衰減係統等，為(wei) 實現200TW激光係統和PW激光係統的產(chan) 品化向前邁出了一步。

    在200TW激光係統研製過程中，課題組與(yu) 上海光機所、長春光機所、卓鐳激光等國內(nei) 技術優(you) 勢單位合作，成功地實現泵浦源、激光增益介質等核心器件國產(chan) 化替代，實現了200TW/1Hz高對比度激光係統國產(chan) 化，有效地應對國內(nei) 外環境變化帶來的影響。課題組前期也為(wei) 新奧公司研製了一台10TW飛秒激光裝置，即將用於(yu) 聚變等離子體(ti) 堆芯二維磁場診斷研究。上述研發可以顯著降低超短超強激光的研製成本，為(wei) 實現擁有自主知識產(chan) 權、穩定可靠、普適性高的商用量產(chan) PW激光器係統打下了堅實的基礎，也為(wei) 激光質子放療係統規模應用奠定了重要基礎。