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海科技大學(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。