紀(jì)念中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程物理研究院高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室成立三十周年，是為了回顧聯(lián)合室的發(fā)展歷程，展示聯(lián)合室為我國(guó)高功率激光驅(qū)動(dòng)器發(fā)展和ICF研究做出的重大貢獻(xiàn)。半年多來(lái)，累計(jì)推出了12篇短文，涵蓋了高功率激光驅(qū)動(dòng)器的總體發(fā)展，激光驅(qū)動(dòng)器各個(gè)單元技術(shù)的進(jìn)展等，累計(jì)閱讀量高達(dá)數(shù)萬(wàn)次，使得一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程用科普的語(yǔ)言呈現(xiàn)給廣大讀者，讓更多人能了解我國(guó)在該領(lǐng)域研究的國(guó)際地位和作用，激勵(lì)優(yōu)秀的青年科技工作者投身于這一偉大的事業(yè)中去。
激光聚變是一項(xiàng)挑戰(zhàn)物理極限的科學(xué)探索工程，物理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)要克服多因素耦合的不確定性，極具科學(xué)認(rèn)知不確定性的挑戰(zhàn)；提供物理實(shí)驗(yàn)的高功率激光驅(qū)動(dòng)器在各項(xiàng)技術(shù)要求都接近光學(xué)極限的基礎(chǔ)上，還要做到高效、高質(zhì)量運(yùn)行，也是風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)挑戰(zhàn)并存。所以，從這個(gè)意義上來(lái)看，激光聚變的物理目標(biāo)具有科學(xué)探索性，實(shí)現(xiàn)手段具有技術(shù)挑戰(zhàn)性，綜合因素又具有復(fù)雜關(guān)聯(lián)性。
縱觀全世界激光聚變研究五十多年的發(fā)展歷程，可謂是屢戰(zhàn)屢敗，屢敗屢戰(zhàn)，而且一個(gè)輪回就是數(shù)年乃至更長(zhǎng)，但全世界的科學(xué)家都沒(méi)有放棄這一將改變?nèi)祟愇拿魇返目茖W(xué)目標(biāo)。我們的時(shí)代是這一偉大事業(yè)的親歷者和實(shí)踐者，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)世紀(jì)科學(xué)大目標(biāo)，開(kāi)放聯(lián)合是必然的，所以我在開(kāi)篇就用了“知行合一，開(kāi)放聯(lián)合”的標(biāo)題，來(lái)表達(dá)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室內(nèi)在的特質(zhì)。
在聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室成立以前，我國(guó)的激光聚變研究分屬幾大研究實(shí)體。為了推進(jìn)我國(guó)的激光聚變研究，王淦昌先生和王大珩先生在當(dāng)時(shí)力排眾議，打破了各個(gè)部門的體制機(jī)制的限制，在中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光研究室的基礎(chǔ)上，成立了中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程物理研究院共同管理的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，并創(chuàng)造性地成立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室管理委員會(huì)和學(xué)術(shù)委員會(huì)。
這些高屋建瓴的體制機(jī)制的頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)，有效地保障了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的快速發(fā)展，推動(dòng)了我國(guó)激光聚變事業(yè)的跨越式進(jìn)步。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室三十年的不斷發(fā)展，從一個(gè)側(cè)面佐證了開(kāi)放聯(lián)合的重要性，只有做到開(kāi)放聯(lián)合，才能保障在重大科研攻關(guān)計(jì)劃中，組織一流的人才，集智攻關(guān)。兩位王老三十年前倡導(dǎo)的開(kāi)放聯(lián)合精神，當(dāng)今仍然有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
王大珩、王淦昌、鄧錫銘院士和朱健強(qiáng)研究員（從左往右）
縱觀聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室三十年的發(fā)展，可以看到非常清晰的發(fā)展脈絡(luò)，以技術(shù)發(fā)展推動(dòng)裝置研制，已經(jīng)形成了國(guó)際上最為綜合的激光驅(qū)動(dòng)器組合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：數(shù)萬(wàn)焦耳級(jí)的納秒激光實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，皮秒拍瓦激光實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，飛秒數(shù)拍瓦實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。利用這些實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，每年都能產(chǎn)生若干世界級(jí)的科研成果，極大提升了我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際影響力。
在激光技術(shù)發(fā)展中，三十年來(lái)，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室不斷推陳出新，引領(lǐng)了技術(shù)進(jìn)步。在激光驅(qū)動(dòng)器總體設(shè)計(jì)方面，發(fā)展了LaserDesignr程序，用于激光放大鏈路的設(shè)計(jì)分析，先后完成了多功能激光裝置，神光升級(jí)裝置等；
神光驅(qū)動(dòng)器升級(jí)裝置
在精密測(cè)控方面，實(shí)現(xiàn)了高速光束自動(dòng)準(zhǔn)直，大口徑能量測(cè)量，以及集總測(cè)控等；
神光綜合裝置總控制室
在激光工程方面，發(fā)展了光傳輸時(shí)空矩陣光學(xué)理論，對(duì)于光束的隨機(jī)抖動(dòng)實(shí)現(xiàn)了精密控制，較原先的控制精度提高了數(shù)倍，確保了拍瓦激光裝置的綜合性能。
在高功率激光驅(qū)動(dòng)器的種子源——前端，利用高速光通信技術(shù)和器件，發(fā)展了基于集成波導(dǎo)的激光前端，實(shí)現(xiàn)了激光種子脈沖時(shí)空可精密調(diào)控的全域控制，性能指標(biāo)達(dá)到了世界先進(jìn)水平；
圖 新一代集成化前端系統(tǒng)
在激光驅(qū)動(dòng)器的主干——激光傳輸放大中，實(shí)現(xiàn)了大口徑電光開(kāi)關(guān)四通放大技術(shù)，在350mm口徑的放大器中，實(shí)現(xiàn)了17.5kJ的基頻能量輸出，且光束質(zhì)量和能通量都達(dá)到國(guó)際水平，發(fā)展完善了放大器的抽運(yùn)耦合技術(shù)，為后續(xù)的發(fā)展需求奠定了技術(shù)基礎(chǔ)；
圖 神光II裝置多功能光束350mm口徑2-disk片放大器
在激光靶場(chǎng)，不斷探索激光三倍頻損傷難題，實(shí)現(xiàn)了3.5—5J/cm2的通量輸出，基本理清了激光三倍頻損傷的成因和控制措施；
圖（a）單束激光打擊平面靶；（b）多束激光多角度打擊柱腔靶
利用孔徑（波前）編碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了激光光束的復(fù)振幅測(cè)量，為激光參數(shù)的綜合測(cè)試的統(tǒng)一化奠定了基礎(chǔ)。
圖 CMI法波前測(cè)量實(shí)物圖
同時(shí)，值得一提的是在化學(xué)鍍膜方面，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了增透膜的涂制，并給用戶無(wú)償提供了全套技術(shù)，實(shí)踐了開(kāi)放聯(lián)合的宗旨。
聯(lián)合室化學(xué)涂膜組參加測(cè)試樣品為溶膠-凝膠多孔性SiO2減反膜（Sol-gel SiO2 Dip Coating），涂膜基片為康寧熔石英7980，直徑為50mm，厚為10mm。比賽結(jié)果中聯(lián)合室化學(xué)膜破壞閾值最高（左圖最右紅色）。
聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室三十年的發(fā)展，實(shí)際上是我國(guó)激光聚變事業(yè)幾代人的工作積累。王大珩先生曾在聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室管委會(huì)上多次提及聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展要做到：“傳承辟新，尋優(yōu)勇進(jìn)”。我把王老的這句諄諄教誨作為文章的標(biāo)題，一方面想告慰王老，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的科研人員幾十年來(lái)都是這么做的；另外一方面，也是提醒自己，在未來(lái)的發(fā)展征程上，這種精神還是要繼續(xù)發(fā)揚(yáng)的。激光聚變研究的歷史也向這一領(lǐng)域的科研工作者呈現(xiàn)了這一特質(zhì)。
如何能在新時(shí)期做到、做好“傳承辟新，尋優(yōu)勇進(jìn)”？早至2012年，美國(guó)聚變點(diǎn)火遇到的問(wèn)題已初露端倪，我們已經(jīng)意識(shí)到新一輪凸顯的問(wèn)題就在眼前。學(xué)術(shù)研討是科學(xué)認(rèn)知的基礎(chǔ)，能否在該領(lǐng)域創(chuàng)辦一本英文刊物，全方面地開(kāi)展學(xué)術(shù)交流和技術(shù)探討？
在中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)的大力支持下，我們和英國(guó)劍橋大學(xué)出版社合作，創(chuàng)辦了“High Power Laser Science and Engineering”一刊，今年四月份該刊被SCIE全文收錄。從2014年起，我們還組織舉辦了以“High Power Laser Science and Engineering”期刊冠名的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，來(lái)研討激光聚變點(diǎn)火的學(xué)術(shù)問(wèn)題。首次會(huì)議上，一些專家就對(duì)美國(guó)的激光聚變點(diǎn)火所需要的激光能量提出了質(zhì)疑，這些面對(duì)面的交流，了解到了一般文獻(xiàn)中讀不到的信息，這對(duì)像激光聚變點(diǎn)火這類科研探索工程至關(guān)重要。
在激光聚變發(fā)展的歷史中，美國(guó)自始至終引領(lǐng)了發(fā)展。在一定的參照系下開(kāi)展研究，補(bǔ)短板的體系發(fā)展是常態(tài)。但如今，美國(guó)人面對(duì)激光聚變點(diǎn)火，也是一籌莫展，那該如何做？這是對(duì)我們研究能力和技術(shù)判斷能力的考驗(yàn)。有一點(diǎn)是肯定的，完全照搬美國(guó)人現(xiàn)有的技術(shù)，是無(wú)法實(shí)現(xiàn)聚變點(diǎn)火的。
所以，本文的結(jié)尾是一個(gè)問(wèn)題，答案在若干年后。屆時(shí)我再撰文告知大家我們是如何做的。 （作者：高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任 朱健強(qiáng)研究員）
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