大型超強超短激光裝置

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(wan) 億(yi) 瓦）超強超短激光放大係統，這是迄今國際最高峰值功率的激光放大係統，為(wei) 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(guan) 研究成果發表於(yu) 《光學快報》。

研究人員基於(yu) 鈦寶石晶體(ti) 和啁啾脈衝(chong) 放大（CPA）技術，於(yu) 2013年研製成功2拍瓦超強超短激光放大係統，為(wei) 當時國際最高峰值功率的激光放大係統。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。該激光放大係統是目前國際最高峰值功率的激光放大係統。大口徑高增益鈦寶石放大器寄生振蕩抑製技術的成功突破，為(wei) 研製基於(yu) 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，該激光係統采用基於(yu) 鈦寶石晶體(ti) 的800納米波段寬帶CPA結構。高信噪比CPA前端采用交叉偏振波（XPW）脈衝(chong) 淨化技術，將激光脈衝(chong) 的信噪比提高到10~11量級，經CPA多通放大到35焦耳量級後，注入到采用直徑為(wei) 150毫米的鈦寶石晶體(ti) 的終端大口徑CPA放大器中，優(you) 化泵浦激光脈衝(chong) 和信號激光脈衝(chong) 的強度，有效抑製了高能量泵浦下，大口徑鈦寶石晶體(ti) 中的寄生振蕩效應，在脈衝(chong) 能量為(wei) 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，超強超短激光用戶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(wei) 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群的重要組成部分。