世界上最強(qiáng)大的激光器：有助于洞悉宇宙是如何形成的

　　歐洲正與美國(guó)等科學(xué)家正研制的世界上最強(qiáng)大的激光器，有助于研究人員洞悉宇宙是如何形成的。它叫做“高重頻先進(jìn)千兆兆瓦激光系統(tǒng)(HAPLS)”，將在歐洲捷克共和國(guó)部署安裝，它能夠在30飛秒(飛秒為10的負(fù)15次方秒)內(nèi)產(chǎn)生30焦耳的能量，產(chǎn)生的功率峰值超過(guò)1拍瓦(10的15次方瓦)，目前HAPLS激光系統(tǒng)的第一個(gè)關(guān)鍵部件“二級(jí)管泵固體激光器”由美國(guó)能源部勞倫斯·利弗莫爾實(shí)驗(yàn)室(LLNL)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、建造，已經(jīng)完成組裝并被部署安裝至捷克共和國(guó)的歐洲極端光基礎(chǔ)設(shè)施(ELI)中，標(biāo)志著這個(gè)巨大項(xiàng)目的第一階段施工告一段落。

　　HAPLS能夠在百萬(wàn)億分之一秒內(nèi)釋放超強(qiáng)激光束，釋放出的光比地球上所有發(fā)電站發(fā)出的光還要強(qiáng)大10萬(wàn)倍。因類(lèi)似科幻電影《星球大戰(zhàn)》中黑武士達(dá)斯·維達(dá)(DarthVader)的激光焊接基地而被昵稱(chēng)為“死星激光器”。“二級(jí)管泵固體激光器”功率放大器將使用摻釹玻璃放大器板(這與美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置相同)，在10赫茲重頻的情況下產(chǎn)生3.2兆瓦的鐳射功率，其作用是為第二個(gè)組成系統(tǒng)即“啁啾脈沖放大器短脈沖激光器”提供能量。在“二級(jí)管泵固體激光器”的輸出端，利用頻率轉(zhuǎn)換器使頻率加倍，從紅外轉(zhuǎn)變成綠光頻率，以匹配短脈沖激光器的吸收譜帶要求。

　　HAPLS的短脈沖激光系統(tǒng)將使用摻鈦藍(lán)寶石作為放大介質(zhì)，可從“二級(jí)管泵浦固體激光器”的能量轉(zhuǎn)換成脈寬為30飛秒、能量為30焦耳、峰值功率超過(guò)1拍瓦的激光脈沖。

　　HAPLS將安裝在位于歐洲捷克共和國(guó)的歐洲極端光基礎(chǔ)設(shè)施(ELI)中，該設(shè)施目前仍在建設(shè)當(dāng)中。HAPLS兩個(gè)激光系統(tǒng)由美國(guó)能源部勞倫斯·利弗莫爾實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、建造和組裝。HAPLS系統(tǒng)計(jì)劃在2016年從美國(guó)運(yùn)往歐洲，并將在2017年進(jìn)行首次試驗(yàn)。

　　HAPLS能夠產(chǎn)生超短、高能激光脈沖，這種脈沖可以作為二次源產(chǎn)生電磁輻射(如高亮度X射線(xiàn))或加速帶點(diǎn)粒子(電子、質(zhì)子或離子)。這種激光技術(shù)在物理、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域都有應(yīng)用。