上海超强超短激光实验装置研制工作取得重大突破

10月24日晚，中科院上海光机所和上海科技大学超强激光光源联合实验室喜讯:上海超强超短激光实验装置(SULF)研发取得重大突破，成功实现10瓦激光放大输出，达到国际同类研究领先水平。这是SULF设备在2016年8月取得5帕瓦的国际领先成就后取得的又一重大进步。

超强激光光源联合实验室位于浦东张江。超强超短激光可以在实验室创造出前所未有的超强电磁场、超高能量密度和超快时间尺度的综合极端物理条件。它在桌面加速器、超快化学、阿秒科学、材料科学、激光聚变、核物理和核医学、实验室天体物理等领域有很大的应用价值。世界上许多国家投入巨资开发10拍瓦(1拍瓦= 1000万亿瓦)级的大规模超强超短激光器件，并展开了激烈的科研竞争。例如，欧盟支持的极限光设施项目正在同时建造多套10拍瓦激光用户设备，法国和英国也在开发自己的10拍瓦激光设备，而美国、俄罗斯、日本和其他国家已经提出了100拍瓦超短激光设备的研究思路。

在国家发展改革委和上海市*的重视和支持下，以10拍瓦激光装置为核心的上海超强超短激光实验设施(SULF)的建设，已被纳入上海第一批具有全球影响力的科技中心和世界级重大科技基础设施集群的重大项目。它也将是上海张江综合国家科学中心的核心平台之一。

据报道，SULF装置计划于2018年底全面建成并向用户开放。

据专家介绍，SULF激光装置采用基于大口径钛宝石晶体的啁啾脉冲放大技术。研究人员解决了大口径高增益激光放大器、高性能激光泵浦源、宽带高阶色散精度控制和增益窄化抑制等关键科技问题。世界上第一次实现了能量水平超过300焦耳的宽带(半高全宽达70纳米)激光放大输出。用于10拍瓦激光主放大器的钛宝石晶体直径为235毫米，由上海光机所自主研制。这是中国首次成功研制并获得直径超过200毫米的激光放大晶体，也是目前世界上已知最大的激光放大晶体。

钛宝石主放大器输出的纳秒啁啾脉冲最大能量为339焦耳，经脉冲压缩器压缩后激光脉冲宽度达到21飞秒，压缩器效率为64%，压缩后激光脉冲的最大峰值功率可达10.3拍瓦，这是激光脉冲已知的最高峰值功率。