新闻透视：上海超强超短激光迈入国际领先水平

戴帽，穿衣、换鞋，穿过风淋吹去粉尘，再跨过两扇门，这里就是中科院上海光机所上科大超强激光光源联合实验室。可别小看了这些管道、线路和反射镜，它们就是超强超短激光放大系统。

通过该装置输出的超强超短激光，峰值功率可达5.13拍瓦，是目前已知的国际最高激光脉冲峰值功率，瞬间爆发能量相当于全世界电网平均功率的2000多倍，通常只有在恒星内部或黑洞边缘才能产生。

超强超短激光放大系统的奥秘在哪里呢？

简单来说，就是让微量的种子激光，依次通过几百个大小不一的镜片，然后抵达红色钛宝石，让它吸收。

同时，向钛宝石发射泵浦激光，供它维持吸收能量的动作。

钛宝石吸收能量后，再通过组束技术，把这些脉冲，打进一个巨大的真空压缩器，然后在激光焦点处，实现光场叠加，最后研制出峰值功率达5拍瓦的超强超短激光。

当然，在两种脉冲汇聚到钛宝石的过程，能量转换效率会急速下降，钛宝石还可能"吃掉"80%的能量，这也是超强超短激光研究的世界性难题。而上海科学家团队，攻克了这一难关。

超强超短激光能获得的最高光强，比地球上接收的太阳总辐射瞬时聚焦到一根头发丝还要大；其能量密度相当于在1个矿泉水瓶盖内爆炸20吨的TNT炸药；它还能产生接近大气压1万亿倍的光压，但这一切都是在飞秒量级内实现，所以能量其实很小，相当于烧开一杯水的能量。

因为能产生极端条件，所以应用也非常广泛。可用于研制电子加速器和超快X射线源；通过制造反物质、探测暗物质，来研究天体物理和宇宙起源，还有望替代"杀癌利器"质子重离子治疗仪中的加速器。

上海光机所此番研制出5拍瓦激光脉冲输出，也为明年实现10拍瓦的研制目标，奠定基础。而科研团队表示，选择落户张江，对实验成功也起到了关键作用。

的确，在张江综合性国家科学中心，创新正在不断涌现。

上海光源，已催生出多项世界级科研成果，发现了外尔费米子，解析了埃博拉病毒入侵机制。

国家蛋白质科学中心的科学家已成功解析癌症关键蛋白。

而今年，除了超强超短激光装置外，包括上海光源二期、软X射线自由电子激光用户装置等重大设施，都将动工。打造全球影响力科创中心的上海，振翅待飞。

（编辑：余寒静）