科学家们刚刚推出了迄今为止最强大的皮秒激光器

任何激光技术在整个领域都具有巨大的潜力 - 从太空通信自聚变功率– 我们刚刚得到了一个大问题：高达 100 兆瓦的超短激光脉冲，这是人造系统有史以来最强大的同类产品。

这些脉冲的持续时间不到一皮秒（百万分之一秒的百万分之一），最大 100 兆瓦的功率足以从一个脉冲短暂地为 100,000 个真空吸尘器供电。即使是 550 瓦的平均功率输出，也比以前在实验中看到的任何功率都高出 50% 以上。

这项新技术可以在高精度测量、监测和其他材料的加工，据瑞士苏黎世联邦理工学院的研究团队称。

“这个记录是一段漫长而激动人心的旅程的结果，其中有很多有趣的激光物理学，”说来自苏黎世联邦理工学院的物理学家 Ursula Keller。

我们在这里处理的是所谓的短脉冲圆盘激光器，它基于容纳晶体的超薄圆盘，其中包含镱原子.当这些原子被激发时，这个圆盘会产生激光束。

这里有两项创新在起作用：首先，一种特殊的镜子排列，以形成一个改进的“复制腔”，它能够四处反射并将激光放大到更高的水平，而不会失去不稳定性。

其次，激光器中使用的半导体反射镜称为半导体可饱和吸收镜或 SESAM。它有助于将激光塑造成短而强的脉冲。该团队以多种方式对其进行了升级，包括增加了一个薄的蓝宝石窗口.

这种激光放大以前涉及更多的能量和更大的仪器，通常在激光器本身之外。相比之下，这里使用的技术更加紧凑和高效。

“到目前为止，只有通过激光器外部的几个独立放大器发送较弱的激光脉冲，才能获得与我们现在实现的功率相当的脉冲。”说来自苏黎世联邦理工学院的物理学家 Moritz Seidel。

负责这种破纪录激光器的研究人员对如何使用它有很多想法。一个潜在的应用是在频率梳用于超精确时钟，这可能意味着测量时间和自然现象的准确性更高。

这些类型的激光器也可用于检测材料无需切入它们：例如，寻找物体中的缺陷或扫描人体。这一新纪录的创造只是改进激光技术的开始。

这是科学家在实验室中所做的详细而专注的工作的另一个很好的例子，他们开发的激光器超越自我我们以前见过什么，并使用它们来审视宇宙在我们周围。

“当它最终起作用时，我们观察了激光如何产生脉冲——这真的很酷，”说塞德尔。

该研究已发表在光学.

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