欧洲与美国联合研制高重频先进拍瓦激光器
2014-2-24 来源： 作者：
[本站近日综合报道] 欧洲正与美国等国家联合研制“高重频先进拍瓦激光器（HAPLS）”。HAPLS设计最终能够产生的功率峰值超过1拍瓦（10的15次方瓦），即每个脉冲在小于30飞秒（飞秒为10的负15次方秒，30飞秒为0.00000000000003秒）的时间内能够产生30焦耳的能量。30飞秒的时间可以看作以光速穿越人的一根头发粗细的距离所需要的时间。
HAPLS系统激光脉冲的频率为10赫兹即每秒重复10次，与现在的千兆兆瓦系统相比，在高重频的情况下产生1千兆兆瓦以上的功率是HAPLS系统的主要特点。
HAPLS由两个相连的激光系统构成。整个装置长17米、宽4.6米，外加占地4平方米的激光脉冲压缩机。第一个组成部分称为“二级管泵固体激光器”，其作用是为第二个组成系统即“啁啾脉冲放大器短脉冲激光器”提供能量。“二级管泵固体激光器”功率放大器将使用掺钕玻璃放大器板（这与美国国家点火装置相同），在10赫兹重频的情况下产生200焦耳能量，平均功率达到2000瓦。
在“二级管泵固体激光器”的输出端，利用频率转换器使频率加倍，从红外转变成绿光频率，以匹配短脉冲激光器的吸收谱带要求。
HAPLS的短脉冲激光系统将使用掺钛蓝宝石作为放大介质，可从“二级管泵浦固体激光器”的能量转换成脉宽为30飞秒、能量为30焦耳、峰值功率超过1拍瓦的激光脉冲。
HAPLS将安装在位于欧洲捷克共和国的欧洲极端光基础设施（ELI）中，该设施目前仍在建设当中。HAPLS两个激光系统由美国能源部劳伦斯·利弗莫尔实验室负责设计、建造和组装。HAPLS系统计划在2016年从美国运往欧洲，并将在2017年进行首次试验。
HAPLS能够产生超短、高能激光脉冲，这种脉冲可以作为二次源产生电磁辐射（如高亮度X射线）或加速带点粒子（电子、质子或离子）。这种激光技术在物理、医学、生物学和材料科学领域都有应用。
（中国航天系统科学与工程研究院）
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