科学家提出了一种产生激光脉冲的新方法

英国和韩国的科学家提出了一种产生激光脉冲的新方法，其功率是现有激光脉冲的1000多倍。

科学家们使用计算机模拟联合研究，展示了一种压缩光的新方法，以充分提高光的强度，从真空中提取粒子并研究物质的性质。为了实现这一目标，三个小组共同制作了一种非常特殊的镜子——这种镜子不仅能反射光脉冲，还能及时将光脉冲压缩两百倍以上，并有可能进一步压缩。

斯特拉斯克莱德大学、UNIST和GIST的研究小组提出一个简单的想法——利用等离子体密度梯度，等离子体是完全电离的物质，使光子“聚集”，类似于一群拉开的汽车在遇到陡坡时聚集在一起。这可能会彻底改变下一代激光器，使其功率比现在可实现的功率增加一百万倍以上。

在《自然·光子学》杂志上发表了等离子体中压缩激光脉冲的新方法。

等离子体中脉冲压缩的概念

世界上最高功率的激光器的峰值功率约为10拍瓦。就这一点而言，173拍瓦（173×10¹⁵W）的阳光到达地球高层大气，其中约三分之一到达地球表面。一个拍瓦是10¹⁵W，一个exawatt是10¹⁸W，一个zettawatt是10²¹W。太阳产生的功率为4x10²⁶W或400,000 zettawatts。

高功率激光器产生持续时间很短的光脉冲，通常为几个飞秒（一飞秒为10^-15秒），这是通过使用一种称为啁啾脉冲放大（CPA）的技术实现的。CPA涉及脉冲压缩，它将激光脉冲能量集中在短时间内，从而使其峰值功率增加许多数量级。

斯特拉斯克莱德大学物理系的迪诺·雅罗斯辛斯基教授说：“一个重要而基本的问题是，当光强度超过地球上常见的水平时会发生什么。高功率激光使科学家能够回答有关物质和真空性质的基本问题，并探索所谓的强度前沿。将太瓦特激光应用于皮瓦特激光，使下一代激光等离子加速器得以发展，这种加速器比传统加速器小数千倍。为科学家提供新工具正在改变科学研究的进行方式。我们在斯特拉斯克莱德大学建立了苏格兰等离子加速器应用中心（SCAPA），以推动基于高功率激光的应用。”