超短脈沖超高能超強激光是探索物理學、宇宙學、材料科學等未知領域的有力工具。憑借啁啾脈沖放大(CPA)技術，目前的記錄已經達到10拍瓦(petawatts)。
在最近發表在《科學報告》上的一項研究中，大阪大學的研究人員提出了下一代超強激光器的概念，其模擬峰值功率高達1艾瓦級(exawatt)
目前，全世界千兆瓦激光器的設施規模很大，項目投資也很高。超強激光的未來在于通過壓縮脈沖持續時間而不是增加脈沖能量來進一步增加峰值功率。
在以前的研究中(OSA Continuum，DOI: 10.1364/OSAC.2.001125)，該小組開發了一種新的設計——廣角非共線光學參量啁啾脈沖放大(WNOPCPA)，以增加放大的光譜并相應地減少壓縮脈沖。
WNOPCPA的關鍵機制是通過使用對應于不同放大光譜的多光束泵浦來增加總帶寬。
在新改進的設計中，通過使用雙光束泵浦WNOPCPA和精心優化的相位匹配，完全避免了泵浦干擾，并實現了具有兩個寬光譜的超寬帶帶寬，導致< 10 fs的高能激光放大。
當這種激光器與后壓縮技術相結合時，由非線性效應引起的光譜展寬顯著增強，并且模擬顯示最高峰值功率的記錄可以被推到艾瓦級。
研究人員稱這種設計有兩個優點:一個是WNOPCPA中的超寬帶放大，另一個是后壓縮中非線性光譜展寬的增強。這項研究可能會為進一步提高激光峰值功率提供一種可能的方法，甚至可以達到艾瓦級。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
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