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近期，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所科研人員在100 PW級(jí)超強(qiáng)超快激光脈沖壓縮技術(shù)研究方面取得進(jìn)展。該研究依托上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置（SULF）10 PW激光系統(tǒng)驗(yàn)證了全口徑光柵壓縮器的可行性，為實(shí)現(xiàn)單路100 PW級(jí)超強(qiáng)超快激光提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。超強(qiáng)超快激光是研究極端物理現(xiàn)象的核心工具之一，可為物理研究提供超高峰值功率的極端實(shí)驗(yàn)條件。傳統(tǒng)光柵壓縮器中，光柵口徑的限制已成為提升輸出激光峰值功率的瓶頸之一。團(tuán)隊(duì)前期提出新型全口徑光柵壓縮器構(gòu)型，通過優(yōu)化壓縮光柵表面的激光分布，可實(shí)現(xiàn)光柵工作面的高效利用，從而提升光柵壓縮器對(duì)激光能量的承載能力。該研究在SULF-10 PW激光系統(tǒng)上開展模擬和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，全口徑光柵壓縮器輸出脈沖的時(shí)域和空域特性與傳統(tǒng)壓縮器相當(dāng)，相關(guān)結(jié)果驗(yàn)證了全口徑光柵壓縮器的可行性。研究還理論模擬了基于全口徑光柵壓縮器的SEL-100PW激光。結(jié)果表明，利用上海光機(jī)所正在研制的大尺寸脈沖壓縮光柵，可實(shí)現(xiàn)單路1220 J/11.3 fs的超強(qiáng)超快激光脈沖，且全口徑光柵壓縮器導(dǎo)致的光譜剪切不會(huì)對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)聚焦質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響。全口徑光柵壓縮器為單路100 PW激光裝置建設(shè)提供了可靠的技術(shù)方案，并可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有同類激光裝置的峰值功率升級(jí)，具有工程意義與學(xué)術(shù)價(jià)值。相關(guān)研究成果作為封面論文，發(fā)表在《超快科學(xué)》（Ultrafast Science）上。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、“一帶一路”國(guó)際合作項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）等的支持。論文鏈接全口徑光柵壓縮器原理圖SEL-100 PW激光模擬結(jié)果