我國超高功率飛秒激光裝置成功運行 (2005-12-14)
發布時間:2007-12-04
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來源:科技日報
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在集成創新上有很多突破,在關鍵技術上有諸多創新,用于研究極端態物理的超強激光裝置??國內第一臺輸出功率達300TW(3×1014W)的超高功率鈦寶石激光裝置近日在四川綿陽成功運行。國際同行公認為其是目前世界上能夠穩定運行的最高功率飛秒激光裝置。
中國工程物理研究院等離子體物理國家級重點實驗室主任彭翰生研究員介紹說,高功率超短脈沖激光技術是近年來強激光領域最前沿的研究課題之一,國際上僅有少數幾個實驗室具備研制輸出功率達數百TW的超高功率鈦寶石激光裝置的技術基礎與能力。這樣強的激光可以在實驗室內產生其他技術手段無法實現的極端物態條件,如每厘米1萬億伏的電場、10億高斯磁場、10億億帕的壓強和類似星體內部的物質密度和溫度,為激光聚變快點火、超熱物質、強輻射源、激光粒子加速、新光源、天體物理、相對論等離子體物理、核物理、材料科學、生命科學等前沿科學領域創造了前所未有的研究條件。
300TW激光裝置總體設計精心集成了許多飛秒激光技術和高功率固體激光技術的最新研究成果,總體性能和技術指標達到國際領先水平。創建了脈沖壓縮系統精確調整的新技術手段,首次將光束超高斯整形和像傳遞技術引入到飛秒激光系統,獲得了國際同類激光裝置中最好的光束聚焦特性和脈沖壓縮特性。該裝置具有5TW、30TW、300TW三級輸出能力,每級都配有實驗靶室,可以滿足多種應用研究的不同需求。裝置于2004年初建成,至今已為物理實驗提供了多輪打靶運行,經受住了長時間高功率輸出的考驗,是國際上唯一能夠穩定運行于百TW輸出功率的飛秒激光裝置。
300TW激光裝置引起了國際同行的高度關注,并成功開展了數輪國際合作研究。這臺裝置的研制成功和穩定運行,表明我國在超高功率飛秒激光總體技術與工程研究方面已跨入世界前列。