中科院上海光機所上?？萍即髮W超強激光光源聯(lián)合實驗室傳出喜訊，這里的科研團隊在張江綜合性國家科學中心超強超短激光實驗裝置（SULF）上，成功實現(xiàn)了5拍瓦激光脈沖輸出，這是世界上成功輸出瞬時功率的最高值，標志我國在該領域達到了國際領先水平。SULF的下一個目標將是在國際上率先實現(xiàn)10拍瓦激光輸出。 

　　瞬間功率為全球電網(wǎng)平均功率2000多倍 

1拍瓦相當于全球電網(wǎng)平均功率的500倍。峰值功率1拍瓦的激光，其光強就相當于將照到地球上的所有太陽能量聚焦到一根頭發(fā)絲上，這是人類已知的最高光強光源。 

雖說是超強超短，但實際上非常安全。“我們達到5拍瓦的激光輸出，其實每個激光脈沖能量還不到200焦耳?！敝锌圃荷虾９鈾C所科研人員說，“這只相當于普通微波爐開動高火0.1秒鐘的能量?！?/span> 

據(jù)悉，科學家通過該裝置輸出的超強超短激光，峰值功率可達5. 3拍瓦，是目前已知的國際最高激光脈沖峰值功率，瞬間爆發(fā)的功率相當于全世界電網(wǎng)平均功率的2000多倍，對應的極端物理條件通常只有在恒星內(nèi)部或黑洞邊緣才能產(chǎn)生。 

　　入列上?？苿?chuàng)中心首批重大項目 

在國家發(fā)改委和上海市的共同支持下，以10拍瓦激光裝置為核心的上海超強超短激光實驗裝置的研制已被納入上海建設具有全球影響力的科創(chuàng)中心、打造世界級重大科技基礎設施集群的首批重大項目，也將是上海張江綜合性國家科學中心的核心平臺之一。 

超強超短激光的發(fā)展已經(jīng)成為國際科技競爭重大前沿領域之一，建設SULF這一可望達到國際領先水平的大科學設施，符合國家重大需求、上?？苿?chuàng)中心建設，具有重要的社會效益。中科院上海分院院長、上?？萍即髮W黨委書記朱志遠表示，未來數(shù)年，上海張江綜合性國家科學中心超強超短激光實驗裝置將與上海光源、軟X射線自由電子激光一起，組成張江“超級光源”，成為照亮科學前沿、探索技術高地的一大中流砥柱，也為上海建設具有全球影響力的科創(chuàng)中心提供有力支撐。 

　　中科院團隊在國際競賽中脫穎而出 

因為能產(chǎn)生極端條件，所以應用也非常廣泛?？茖W家可以利用這特殊的激光用于研制電子加速器和超快X射線源；可以制造反物質(zhì)、還可能探測暗物質(zhì)，來研究天體物理和宇宙起源。 

國際上多個國家投入巨資大力發(fā)展超強超短激光光源，以及依托其的前沿科技創(chuàng)新平臺，這一領域的國際競爭非常激烈。2012年，歐盟投資8.5億歐元，計劃于2018年建成10拍瓦的激光用戶裝置，法國和英國也正在研制各自的10拍瓦激光裝置，美、俄、日等則提出了百拍瓦級超強超短激光裝置的研究設想。 

2013年，上海光機所團隊在世界上率先研制成功2拍瓦的激光放大系統(tǒng)，為當時國際最高峰值功率。去年年底，該團隊研制成功5拍瓦激光放大技術驗證系統(tǒng)?！爱敼β矢叩揭欢ǔ潭?，再提高哪怕一點點，都相當困難。”裝置主要研發(fā)人員、上海光機所梁曉燕研究員說，突破的關鍵在于如何將更高能量傳遞給輸出的超短的激光脈沖。  

據(jù)悉，該激光裝置采用基于大口徑鈦寶石晶體的啁啾脈沖放大（CPA）技術路線。項目研究團隊創(chuàng)新發(fā)展了大口徑高增益CPA放大器的主動寄生振蕩抑制技術和激光光譜色散的精密控制補償技術等，國際上首次實現(xiàn)了200焦耳以上能量水平的寬帶（70納米）激光放大輸出。主放大器輸出的數(shù)納秒級啁啾脈沖經(jīng)過采用大口徑光柵的脈沖壓縮器壓縮至亞30飛秒脈沖，壓縮后激光脈沖的峰值功率最高可達5.3拍瓦，這是目前已知的國際最高激光脈沖峰值功率。SULF繼續(xù)升級，其輸出的各種波段的輻射脈沖，其時間寬度會從飛秒級，提高到阿秒(10的負18次方秒)級、甚至仄秒(10的負21次方秒)級，將開辟光波電子學與信息新技術、超快光核物理研究的新學科領域。 

該項重大進展為SULF項目實現(xiàn)10拍瓦激光脈沖輸出的研制目標奠定了堅實的技術基礎。據(jù)悉，SULF項目預計將首批建成包括極端條件材料科學研究平臺、超快亞原子物理研究平臺和超快化學與大分子動力學研究平臺等3個用戶實驗終端，服務于物質(zhì)科學與生命科學的研究。面向國內(nèi)外高校，科研機構和企業(yè)全面開放，形成多學科綜合研究平臺。 

上?？萍即髮W物質(zhì)學院副院長、特聘教授劉志說，裝置的作用可以發(fā)揮多大，與用戶息息相關，他希望未來能有更多科學家通過這個平臺做出一流科研，去發(fā)現(xiàn)這種超級光源的更多用途。