中国超强超快激光的研发现状
发布时间：2020-09-28 16:07
激光科技的最新前沿之一是超强超快激光。超强即超高的功率和功率密度（指单位面积上的功率），目前一个激光系统甚至可产生高达1015瓦的峰值功率，而全世界电网的平均功率只不过1012瓦数量级；超快即极短的时间尺度，目前激光脉冲最短不过几个飞秒（10-15秒），光在1飞秒内仅仅传播0.3微米。玻璃加工的利器 | 超快激光器
近年来新型小型化超强超快激光技术的迅猛发展，为人类提供了全新的实验手段与极端的物理条件。这种在实验室中创造的极端物理条件，目前还只有在核爆中心、恒星内部、或是黑洞边缘才能找到。在当今超强超快激光技术已经提供并将由于其进一步发展而能提供的越来越强并越来越快的光场条件下，激光与各种形态物质之间的相互作用，将进入到前所未有的高度非线性与相对论性起主导作用的强场超快范围，并将进一步把光与物质的相互作用研究深入到更深的物质层次，甚至光与真空的相互作用，由此开创了超强超快激光这一全新的现代科学技术前沿领域。
与整个激光器市场相比，超快激光器市场份额相对较小，但其增长速度却是整个激光市场增长速度的两倍。目前高精密加工需求正推动以飞秒和皮秒激光器为代表的超快激光器在工业市场上获得越来越广泛的应用。
据预测，到2020年，超快脉冲激光器的市场规模有望超过15亿美元。兆瓦峰值功率、皮秒和飞秒脉冲宽度的超快激光器在3C产业（包括计算机、通信和消费电子产品如智能电话、平板电脑器件领域）、医疗（包括心脏支架加工、激光近视治疗等）、航空航天等加工领域将获得迅猛发展。
超快强激光在物质微结构的制备与超快动力学行为的研究方面，包括超高时空光谱分辨新探测手段的开拓与应用也取得了显著进展。如光泵-超快X射线衍射探针测量技术应用于单晶的超快晶格动力学研究已经实现了皮秒-毫埃的超高时空分辨率；微爆炸和微聚合已使得人们有可能用超快强激光得到优于衍射极限、小于光波长的材料处理精度， 在三维高密度数据存储中带来了新的应用。最近的实验也已证实，利用飞秒强激光按微米的间隔，断续照射含稀土元素钐微粒子的玻璃，加上多重波长重叠记录技术，记录密度可提高到1014比特/厘米3等。
相对而言，超强超快激光科学是一门非常年轻的新学科，正处在出现重大突破的前夜。展望21世纪，中国科学家可望在这一现代物理学乃至现代科学活跃的前沿领域中，做出重要建树。这既是挑战，更是难得的机遇。
