大阪大学 图:艾瓦级激光器的概念
学分:大阪大学 超短脉冲超高能超强激光是探索物理学、宇宙学、材料科学等未知领域的强有力工具
在啁啾脉冲放大(CPA) (2018年诺贝尔物理学奖)的帮助下，目前的记录已经达到10拍瓦(或1016瓦)
在最近发表在《科学报告》上的一项研究中，大阪大学的研究人员提出了下一代超强激光的概念，其模拟峰值功率高达1艾瓦级(1艾瓦等于1000千兆瓦)
激光是由博士发明的
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麦曼在1960年提出了高强度(或脉冲激光的高峰值功率)的一个重要特征:历史上，激光峰值功率经历了两个阶段的发展
就在激光诞生之后，调Q和锁模技术将激光峰值功率提高到了千瓦(103瓦)和千兆瓦(109瓦)的水平
1985年热拉尔·穆鲁和唐娜·斯特里克兰发明了CPA技术，避免了材料损伤和光学非线性，激光峰值功率显著提高到太瓦(1012瓦)和千兆瓦(1015瓦)水平
今天，两个10拍瓦的CPA激光器已经分别在欧洲(ELI-NP激光器)和中国(SULF激光器)进行了演示
目前，全世界千兆瓦激光器的设备规模很大，项目投资也很高
未来超强激光的下一步是通过压缩脉冲持续时间而不是增加脉冲能量来进一步增加峰值功率
在他们之前的研究中
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001125)，该小组开发了一种新的设计，广角非共线光学参量啁啾脉冲放大(WNOPCPA)，以增加放大的光谱，从而减少压缩脉冲
WNOPCPA的关键机制是通过使用对应于不同放大光谱的多光束泵来增加总带宽
“然而，泵的干扰，除了诱发可能的损害，是一个潜在的问题，在应用WNOPCPA到一个巨大的项目，”解释相应的作者李朝阳
在这种新改进的设计中，通过使用双光束泵浦WNOPCPA和精心优化的相位匹配，完全避免了泵浦干扰，并实现了具有两个宽光谱的超宽带带宽，从而 “这种设计有两个优点:一个是WNOPCPA中的超宽带放大，另一个是后压缩中非线性光谱展宽的增强
这项研究可能会为进一步提高激光峰值功率提供一种可能的方法，甚至可以达到100瓦级，”李兆阳说
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