【產(chǎn)通社，5月1日訊】中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所（Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics）官網(wǎng)消息，其高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室依托“神光Ⅱ”系列裝置提供的高效泵浦源，采用全光參量啁啾脈沖放大（OPCPA）技術(shù)，經(jīng)過三級(jí)OPCPA放大器，實(shí)現(xiàn)150J/30fs的到靶激光脈沖輸出。歷時(shí)三年的攻關(guān)研制，前兩級(jí)的OPCPA已達(dá)到1.76PW的輸出。

2018年2月，裝置完成第二階段驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，物理打靶成功率達(dá)到88.8%。飛秒拍瓦級(jí)激光裝置是強(qiáng)場物理等前沿基礎(chǔ)研究的重要手段，國際上多個(gè)國家和地區(qū)都開展了該類大型超短脈沖激光裝置的研制。該類激光裝置的輸出性能有別于其他類型的激光裝置，即要在焦點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)拍瓦級(jí)聚焦功率密度，對(duì)于激光輸出的時(shí)空特性、光束指向性等具有極高要求。

“神光Ⅱ飛秒拍瓦級(jí)激光裝置攻關(guān)計(jì)劃分為兩個(gè)階段：一是激光拍瓦級(jí)輸出和驗(yàn)證，二是綜合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，提升拍瓦輸出的穩(wěn)定可控，以便滿足裝置的實(shí)用性需要。該裝置將成為神光Ⅱ裝置多功能、多種脈沖組合打靶的綜合性激光物理平臺(tái)的有機(jī)組成部分。第二階段的實(shí)驗(yàn)圍繞裝置穩(wěn)定提供物理實(shí)驗(yàn)這一核心目標(biāo)，著力解決第一階段聯(lián)機(jī)實(shí)驗(yàn)中暴露的問題，系統(tǒng)總體與單元性能方面獲得了顯著提升：在現(xiàn)有泵浦參數(shù)與同步控制精度不變的情況下，通過優(yōu)化OPCPAI晶體參數(shù)與匹配結(jié)構(gòu)，在輸出能量、轉(zhuǎn)換效率、穩(wěn)定性與光束質(zhì)量方面得到顯著提升，轉(zhuǎn)換效率42.8%，穩(wěn)定性達(dá)到1.67%RMS；OPCPAII通
（1）過優(yōu)化泵浦光的有效光束口徑與能量填充度，光束口徑增加11%，最大可輸出40.7J能量, 轉(zhuǎn)換效率高達(dá)41.9%，為當(dāng)前報(bào)道大口徑OPCPA的最高轉(zhuǎn)換效率。
（2）在終端調(diào)靶方面，增加了真空中的監(jiān)控手段，大大提高了調(diào)靶的精度與復(fù)位精度，結(jié)合自適應(yīng)光學(xué)閉環(huán)控制，降低了系統(tǒng)的剩余殘差，808nm波長上獲得靜態(tài)聚焦焦斑直徑由原來的10μm減小到4.4μm。
（3）在聚焦能力方面，由于系統(tǒng)各部分的優(yōu)化，系統(tǒng)輸出的能量更加穩(wěn)定可控，焦斑更小。
（4）能量集中度顯著提升，使該激光裝置在二級(jí)OPCPA的半能量輸出條件下，實(shí)現(xiàn)1020W/cm2量級(jí)聚焦功率密度下的穩(wěn)定輸出。

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