【產通社，8月20日訊】中國科學院上海光學精密機械研究所（Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics）官網消息，其強場激光物理國家重點實驗室在高能量拍瓦激光的壓縮組束研究上取得進展，提出了一種稱為“內部分束脈沖壓縮器”的新設計。相關成果發(fā)表于光學著名期刊《光學快報》【Optics Express 28（15）：22978（2020）】上。

高能量拍瓦（1015瓦，PW）超強激光在實驗室天體物理、激光粒子加速、真空極化等重大前沿科學研究領域都有重要應用。目前，獲得千焦耳量級的PW-100PW超強激光的最大瓶頸之一是需要米級尺寸和高損傷閾值的壓縮光柵，而這種超大尺寸高性能壓縮光柵目前國際上還難以獲得。為了實現(xiàn)100PW的超強激光，歐盟ELI-200PW和俄羅斯的XCELS-200PW計劃，及中國上海的SEL-100PW裝置都采用多個獨立光柵壓縮器結合激光組束的方案來實現(xiàn)，裝置復雜成本高，組束難度大。

研究團隊利用壓縮光柵損傷閾值隨脈沖寬度增加而提升的特性，將傳統(tǒng)方案中壓縮器前的分束片后移到光柵壓縮器內部，提出了基于“內部分束脈沖壓縮”的新方案。新壓縮器中兩束激光可以共用第一對壓縮光柵，因而去掉了第一對壓縮光柵穩(wěn)定性對于組束的影響，降低了最后組束的難度，并且還節(jié)省了成本，簡化了裝置。通過在新壓縮器內部插入的空間相位補償板，新設計還可以補償內部大光柵引入的時空畸變（這種時空畸變不能利用壓縮前后的可變形鏡補償回來），提升最終的聚焦光強。

新壓縮器不僅可以用于在建的SEL-100PW超強激光科學裝置，還可用于高能量皮秒激光，以致未來的艾瓦（1018瓦，EW）激光系統(tǒng)。這種設計在需要時空同步的雙光束強場激光物理實驗中，比如伽馬光光對撞產生正負電子等研究中，具有重要價值。

相關工作得到了國家自然科學基金、中國科學院儀器研制項目和戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）等基金支持。（強場激光物理國家重點實驗室供稿）

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