国内第一台输出功率达300TW(3×1014W)的超高功率钛宝石激光装置近日在四川绵阳成功运行。国际同行公认为其是目前世界上能够稳定运行的最高功率飞秒激光装置。
中国工程物理研究院等离子体物理国家级重点实验室主任彭翰生研究员介绍说，高功率超短脉冲激光技术是近年来强激光领域最前沿的研究课题之一，国际上仅有少数几个实验室具备研制输出功率达数百TW的超高功率钛宝石激光装置的技术基础与能力。这样强的激光可以在实验室内产生其他技术手段无法实现的极端物态条件，如每厘米1万亿伏的电场、10亿高斯磁场、10亿亿帕的压强和类似星体内部的物质密度和温度，为激光聚变快点火、超热物质、强辐射源、激光粒子加速、新光源、天体物理、相对论等离子体物理、核物理、材料科学、生命科学等前沿科学领域创造了前所未有的研究条件。
300TW激光装置总体设计精心集成了许多飞秒激光技术和高功率固体激光技术的最新研究成果，总体性能和技术指标达到国际领先水平。创建了脉冲压缩系统精确调整的新技术手段，首次将光束超高斯整形和像传递技术引入到飞秒激光系统，获得了国际同类激光装置中最好的光束聚焦特性和脉冲压缩特性。该装置具有5TW、30TW、300TW三级输出能力，每级都配有实验靶室，可以满足多种应用研究的不同需求。装置于2004年初建成，至今已为物理实验提供了多轮打靶运行，经受住了长时间高功率输出的考验，是国际上唯一能够稳定运行于百TW输出功率的飞秒激光装置。
300TW激光装置引起了国际同行的高度关注，并成功开展了数轮国际合作研究。这台装置的研制成功和稳定运行，表明我国在超高功率飞秒激光总体技术与工程研究方面已跨入世界前列。