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解读诺贝尔物理学奖:没有想到是一项技术获奖

  啁啾是什么意思呢?指的是鸟的叫声在不同时刻有不同的频率。他们两个人发明的这种技术,能在放大光的过程中,让光在不同时刻呈现不同的频率。这种脉冲放大之后,再用另外一种技术把光的频率同步起来,这样就能获得一个时间非常短、强度非常高的脉冲。

  现在所有的大峰值功率激光器,都用到了这种放大技术。包括法国、英国、日本等一些国家正在进行的项目。在国内有中科院物理所的PW级别的激光器,中科院上海光机所的10PW激光器,包括我们将要进行的100PW激光器的项目,也会用到这种技术。

李儒新院士与Gérard
Mourou教授

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李儒新院士与Gérard Mourou教授

  中国科学院物理研究所光物理重点实验室研究员魏志义:

  这种技术是做什么的呢?把激光的峰值功率安全地放大到更高的量级。如果把持续时间非常短的激光脉冲直接放大,会导致放大的饱和,以及激光元件的损坏,因此将遇到瓶颈。Mourou和他的学生Strickland就把脉冲展宽之后,再进行放大。等激光的能量高到一定程度之后,再进行脉冲压缩,把脉冲宽度压缩到很短,这样一来,相应的峰值功率就非常高,聚焦后的激光强度也就大大提高了。

魏志义2007年在第一届国际PW激光讨论会上,与诺奖得主Gérard
Mourou的合影,最右为魏志义,右二为Gérard
Mourou

魏志义2007年在第一届国际PW激光讨论会上,与诺奖得主Gérard Mourou的合影,最右为魏志义,右二为Gérard Mourou

  Q:离应用还有多远?

  魏志义:

  经过放大后的超快激光由于具有高的峰值功率与强度,如今在医学、工业以及前沿科学研究等领域大放异彩。在医学领域,超短超强激光可以产生一些新的成像技术,并用于近视眼手术,其产生的高能量质子束、高强度X射线可用于癌症的早期诊断与治疗。在工业领域,特殊材料的高精度加工,诸如手机屏幕的切割等都需要用到超快超强激光。

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