超强超短脉冲激光诱发大尺度氘团簇聚变

利用低温脉冲气阀获得了平均含有3×103氘原子的氘团簇。在飞秒激光装置上实现了氘团簇聚变,每发中子产额为1×103。中子产额对激光功率密度敏感,保持激光能量不变,随着激光焦斑的变大,DD聚变中子产额逐渐增加,最大值出现在激光焦斑为470μm时;继续增大激光焦斑,没有观察到中子信号。实验结果还表明激光氘团簇聚变发生的区域主要是激光辐照的等离子体热区,此区域内邻近氘团簇库仑爆炸发射的高能氘离子碰撞引发聚变反应。

超强超短激光与固体靶相互作用产生准静态磁场的研究

建立了一个超强超短激光脉冲与固体密度等离子体相互作用,产生超热电子和环形磁场的简单模型.通过演算,得到了在相互作用过程中,有质动力、超热电子、自生磁场三者之间的关系.

超强超短激光脉冲与低密度等离子体相互作用中快电子流聚束现象的研究

本文通过建立一个超强超短激光脉冲与低密度等离子体相互作用的简单模型,讨论了相互作用过程中的快电子流聚束现象,得到了产生快电子流聚束的条件以及快电子流聚束后的半径所满足的关系.

团簇在超强超短脉冲激光场中的演化

利用低温脉冲气阀产生氘团簇束,在SILEX-Ⅰ激光装置上开展实验,研究氘团簇在超强超短脉冲激光场中的演化过程,获得了数十keV的高能氘离子,这些氘离子的能谱分布与库仑爆炸模型计算结果一致。实验结果表明,在一定的激光功率密度条件下,团簇的平均尺度决定了释放出高能离子的能谱分布。激光辐照团簇后,通过阈上电离部分电子逃逸团簇,随着初始电离电子屏蔽作用加强,碰撞电离变成了团簇的主要电离机制。

超强超短脉冲激光对材料烧蚀效应数值模拟

为了描述超强超短激光脉冲对材料的烧蚀效应，采用二维PIC（Particle—in—Cell）程序数值模拟了一束亚皮秒激光与密度均匀等离子体靶的作用过程，激光脉冲的峰值功率密度为1．2×10^19·cm^-2，达到相对论功率密度的激光场强可在等离子体表面产生10^14Pa量级的光压，因此激光脉冲对材料的“打孔”效应显著，为此模拟了不同时刻等离子体靶的形貌，获得了激光对靶的烧蚀速度。

中红外超强超短激光研究进展(特邀)

近年来,可调谐中红外新波段超强超短激光的出现与迅速发展,开辟了强场物理领域中迄今仍很少探索过的参量空间,为开拓超强超短激光与物质相互作用的新物理、新效应及新应用提供了新机遇。文中总结了中红外超强超短激光近年来的发展趋势与研究方向。针对光参量放大、光参量啁啾脉冲放大、中红外脉冲后压缩以及中红外新型光场调控技术4个研究方向,较全面地分析各自的国内外研究现状,并对未来中红外超强超短激光的发展趋势进行了展望。

“5拍瓦”超强超短激光成功输出

近日,中科院上海光机所-上海科技大学超强激光光源联合实验室科研团队在张江综合性国家科学中心超强超短激光实验装置（SULF）上,成功实现了5拍瓦激光脉冲输出,这是世界上成功输出瞬时功率的最高值，瞬间爆发的功率相当于全世界电网平均功率的2000多倍,对应的极端物理条件通常只有在恒星内部或黑洞边缘才能产生，标志我国在该领域达到了国际领先水平。

我国超强超短激光实验装置研制获重大突破

上海超强超短激光实验装置（SULF）成功实现10PW（1PW=10^12W）激光放大输出.这是继2016年8月实现5PW国际领先成果之后,我国超强超短激光实验装置研究再次取得重大进展.

我国超强超短激光驱动的小型化自由电子激光新概念研究获进展

中国科学院上海光学精密机械研究所的研究人员在超强超短激光驱动的小型化自由电子激光新概念研究方面取得了重要进展，提出并实现了一种微型、瞬态的电子波荡器方案。研究人员利用超强超短激光与金属丝的相互作用，在产生高能电子束的同时，巧妙地利用电荷分离效应构建了微型、瞬态电子波荡器，并基于该电子波荡器方案获得了非线性放大的强太赫兹辐射输出。

上海超强超短激光实验装置研制进展

超强超短激光的出现与迅猛发展,为人类提供了前所未有的极端物理条件与全新实验手段,使得人类对客观世界规律的认识更加深入和系统化,显著推动基础与前沿交叉学科和战略高技术领域的创新发展。超强超短激光大科学装置对于促进人类对客观世界规律的认识以及推动前沿科学研究领域的发展具有举足轻重的作用。结合国内外超强超短激光的发展现状,介绍上海超强超短激光实验装置的研制进展,进一步展望未来的研究发展方向。

超强超短激光及其应用新进展

超强超短激光能在实验室内创造出前所未有的超高能量密度、超强电磁场和超快时间尺度综合性极端物理条件,在激光加速、阿秒科学、激光聚变、等离子体物理、核物理与核医学、原子分子物理、实验室天体物理、高能物理等领域具有重大应用价值,是当前国际科技重要前沿与竞争重点领域之一。文章简述了超强超短激光的基本概念,最新研究进展与未来发展趋势,以及我国超强超短激光的研究现状,最后简述了超强超短激光的应用示例。

上海超强超短激光实验装置

上海超强超短激光实验装置(SULF)是上海建设具有全球影响力的科创中心、打造世界级重大科技基础设施集群的首批重大项目之一。结合国内外超强超短激光研究现状和趋势,简单介绍了SULF的研制背景、建设现状和未来主要应用和发展方向。

超强短脉冲激光作用下尾波场对激光频率的影响研究

在非线性一维“准静态”冷等离子体模型下,推出了尾波场对激光进行频率和波数变换的理论计算公式,分析了尾波场对频率变换的影响机制,讨论了各种参量的影响程度,结果显示:(1)只要有等离子体尾波场存在,等离子体中的激光频率和波数必然要减少,其最大减幅所处的位置比尾波场幅值的位置约为靠后,且与激光强度有关;(2 )激光强度越强,激光频率和波数减少量越大,但不成线性变化关系。

超强超短激光场有质动力电离产生极端非平衡态等离子体——一种新的强场电离模型

提出了极短脉冲超强激光 (相对论性 )与原子相互作用中的有质动力电离模型的新概念 ,并给出数值模拟结果。基于该电离机制 。

超强超短激光器

主要技术与性能指标1 PW,激光中心波长:800 nm,脉冲宽度:~28 fs,最高脉冲峰值功率:~1 PW,脉冲重复频率:0.1 Hz 10 PW,激光中心波长:800 nm,脉冲峰值功率:10 PW,脉冲宽度:24.6 fs,聚焦强度:>10^(22) W/cm^(2),重复频率:3 min/发次,可定制1 min/发次。

研发超强超短激光 推动光学研究创新——郑颖辉博士研究成果

中国科学院上海光学精密机械研究所郑颖辉博士长期从事超强超短激光与物质相互作用的研究，她负责完成的“阿秒脉冲的啁啾控制”成果于2013年获第八届“饶毓泰基础光学奖”二等奖，她本人2011年首批入选中国科学院青年创新促进会，当选2012年度上海市青年科技启明星（A类）。

超短激光脉冲与部分离化等离子体的相互作用

第一次讨论了超强超短激光与部分离化等离子体相互作用中,束缚电子的振荡辐射和电离问题.在该文给出的模型下,激光有质动力的作用将对束缚电子的振荡辐射和电离条件产生修正.

超强激光与等离子体靶相互作用中高能离子的定向发射

等离子体薄靶作为控制激光加热和产生高能粒子的驱动源在激光核聚变快点火方案中被广泛应用.本文用二维粒子模拟方法研究了超强超短脉冲激光与平板等离子体薄靶相互作用中产生的高能离子.模拟研究结果表明,在平板等离子体薄靶后表面所产生的高能离子的角分布较小,定向性好,能获得很高的能量,并且等离子体薄靶的形状对高能离子的产生和会聚有一定的影响.

用超强脉冲激光与等离子体相互作用产生高能离子的模拟研究

用二维粒子模拟方法研究了超强超短脉冲激光与三角凹形等离子体薄靶相互作用中产生的高能离子.模拟研究结果表明,在三角凹形等离子体薄靶后表面所产生的高能离子,角分布较小,定向性好,能获得很高的能量,并且等离子体薄靶的形状对高能离子的产生和会聚有一定的影响.

强场超快科学前沿交叉研究取得重要突破

上海光机所李儒新研究员承担的“强场超快科学前沿交叉研究”项目，于近期通过验收。该项目取得的研究进展与成果主要是：（1）在强场超快激光物理的实验与理论研究方面。首次在实验上采用位相延迟优化的双色场驱动，演示了同时得到加宽和增强的高次谐波超连续谱发射，提出了脉冲宽度和强度可调的阿秒脉冲产生新原理；利用近年建成的飞秒拍瓦级激光装置，成功开展了超强超短激光与高密度、大尺寸异核氘代甲烷团簇的相互作用实验研究。