近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室與張江實驗室和上?？萍即髮W(xué)合作，在超強超短激光的發(fā)展趨勢與技術(shù)方面取得進展，相關(guān)綜述論文以“Further Development of the Short-Pulse Petawatt Laser: Trends, Technologies, and Bottlenecks”為題發(fā)表于Laser & Photonics Reviews，并被編輯推薦為內(nèi)封面文章。

　　調(diào)Q和鎖模技術(shù)的誕生實現(xiàn)了從連續(xù)波激光到脈沖激光的發(fā)展，使得激光峰值功率成為關(guān)注焦點。1985年Mourou和Strickland發(fā)明的啁啾脈沖放大技術(shù)（CPA）解決了短脈沖的高能放大問題，促使激光峰值功率迅速提升，世界范圍內(nèi)先后建成了數(shù)十臺拍瓦級超強超短激光裝置。1996年，美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室建成了名為Nova的首臺拍瓦激光；2003年，日本原子能研究開發(fā)機構(gòu)建成了名為J-KAREN的首臺飛秒拍瓦激光；2017年，中國科學(xué)院上海光機所建成了名為上海超強超短激光實驗裝置（SULF）的首臺十拍瓦激光；2019年，歐盟極端光設(shè)施位于羅馬尼亞的分支也建成了另一臺十拍瓦激光。2018年，中國科學(xué)院上海光機所在十拍瓦激光的基礎(chǔ)上迅速啟動了名為極端光線站（SEL）的百拍瓦激光研制工作。從目前的發(fā)展態(tài)勢來看，超強超短激光從最初的吉瓦（10^9W）至太瓦（10^12W）水平發(fā)展至當(dāng)下的百拍瓦（10^16W）水平幾乎達到了工程極限，如果缺乏顯著的技術(shù)革新或改良，很難再大幅提升激光的峰值功率。

　　以往本領(lǐng)域很多綜述論文介紹了超強超短激光裝置的發(fā)展歷史、參數(shù)增長和地理分布，但很少從技術(shù)角度刨析發(fā)展脈絡(luò)、判斷發(fā)展方向和預(yù)估發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　本綜述論文中，研究人員分析了提升激光峰值功率和聚焦強度的四個途徑，指出“大幅減小脈沖寬度”是其中最為經(jīng)濟、便捷和有效的一個，未來可以滿足超強超短激光的進一步發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，研究人員詳細(xì)介紹了：1）“大幅減小脈沖寬度”的已有和潛在技術(shù)；2）二次提升激光峰值功率和聚焦強度的有效途徑；3）目前和未來面臨的關(guān)鍵瓶頸問題和解決方案。該工作有益于打破當(dāng)前單純依靠增大裝置工程規(guī)模來提高激光峰值功率的發(fā)展模式，對促進超強超短激光的下一步長足發(fā)展具有重要的參考價值。