功率突破1千瓦：超快激光器
发布时间：2020-09-22 16:17
超快激光器是一种基于SESAM、克尔透镜等锁模技术，脉冲宽度在ps甚至fs量级的激光器。
随着激光技术飞速发展，超快激光出现了人们的视线之中，它具备独特的超短脉冲、超强特性，能以较低的脉冲能量获得极高的峰值光强。超短脉冲啁啾放大技术（ChirpedPulseAmplification，CPA）的出现使超快激光器的强度得到大大提高。超快激光器发展市场分析与展望
与传统长脉冲激光及连续激光不同，超快激光有着超短的激光脉冲，这使得激光脉冲的频谱宽度相当大。这样宽的频谱在进行诸如原子能级研究，激光选键化学等方面都具有重要的应用。
利用超快激光脉冲短的特点，可以采用泵浦-探测的方式，将激光脉冲与物质相互作用现象在不同的时刻照相，以期获得整个过程的特点。这个方法已经被应用到各个领域，如在原子与分子反应动力学研究中以及观察电子的运动，利用飞秒激光脉冲甚至阿秒脉冲，通过泵浦-探测的方法观察到反应过程。
聚焦后的超快激光，其峰值功率密度超过1013W/cm2时，所产生的电场强度就已经大于原子的内电场。它提供的极强极高的电场，能够超过价带电子的束缚力，使分子、原子的电子体系发生巨大变化。利用这个特性，人们可以研究由于超快激光导致原子内部产生的奇特现象。并且，超快激光还显示出其它不同的特性，如热影响区域小、作用效果能够超过光学衍射极限、优秀的空间选择特性。
超快超强激光脉冲与物质的相互作用是是当前最活跃的研究课题之一。它在新型的粒子加速器、超快高能X射线光源等方面，都有着广泛的应用前景。同时，它包含多方面理论和实验研究内容的课题，涉及到物理学的许多重要分支，如激光物理、原子分子物理、非线性光学、等离子体物理、热力学等。
一个由英国和捷克科学家组成的科研团队于24日宣布，他们已经成功研制出一种“超级激光器”，其能量强度是同级设备的10倍。
这一高峰值功率激光器的平均输出功率为1000瓦，具有持续的，高能量的脉冲基准。未来可以用于航空、汽车领域以及电力部门，如硬化金属表面、加工半导体或微型材料。该激光器重达20公吨，成本为4800万美元。
该超快激光器由英国激光设备研究中心（CLF）和来自捷克的国家级研究项目——高频率脉冲激光器工程（HiLASE）联合研制。CLF的主任Collier表示，“这项研究十分重要，将成为一个新的世界纪录。这项技术将改变高能量激光的应用方式”。
由于高峰值功率激光器的平均能量强度为目前世界水平的10倍，该科研团队将这款激光器命名为Bivoj,这是捷克神话中一位勇士的名字。HiLASE的主任Mocek透露，Bivoj在去年12月16日突破了1000瓦输出功率大关，创造了同类激光器中的世界纪录，“这使激光器的发展向前迈进了一大步，和拿了奥林匹克金牌一样令人振奋”。
目前世界上有两款峰值功率激光器——来自奥斯汀功率为1拍瓦的德克萨斯激光器，以及来自大阪功率为2拍瓦的LFEX激光器（1拍瓦等于1000万亿瓦特）。这两款激光器都有非常高的功率峰值，但是在一天内只能达到几次，因此这类激光器的功率并不是平均功率。Bivoj和普通的峰值功率激光器有着本质上的不同，其平均功率是最高的。相比之下，奥斯汀和大阪的激光器在一天内达到峰值的次数太少了 。
