戴帽，穿衣、換鞋，穿過(guò)風(fēng)淋吹去粉塵，再跨過(guò)兩扇門，這里就是中科院上海光機(jī)所上科大超強(qiáng)激光光源聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。可別小看了這些管道、線路和反射鏡，它們就是超強(qiáng)超短激光放大系統(tǒng)。

通過(guò)該裝置輸出的超強(qiáng)超短激光，峰值功率可達(dá)5.13拍瓦，是目前已知的國(guó)際最高激光脈沖峰值功率，瞬間爆發(fā)能量相當(dāng)于全世界電網(wǎng)平均功率的2000多倍，通常只有在恒星內(nèi)部或黑洞邊緣才能產(chǎn)生。

超強(qiáng)超短激光放大系統(tǒng)的奧秘在哪里呢？

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是讓微量的種子激光，依次通過(guò)幾百個(gè)大小不一的鏡片，然后抵達(dá)紅色鈦寶石，讓它吸收。

同時(shí)，向鈦寶石發(fā)射泵浦激光，供它維持吸收能量的動(dòng)作。

鈦寶石吸收能量后，再通過(guò)組束技術(shù)，把這些脈沖，打進(jìn)一個(gè)巨大的真空壓縮器，然后在激光焦點(diǎn)處，實(shí)現(xiàn)光場(chǎng)疊加，最后研制出峰值功率達(dá)5拍瓦的超強(qiáng)超短激光。

當(dāng)然，在兩種脈沖匯聚到鈦寶石的過(guò)程，能量轉(zhuǎn)換效率會(huì)急速下降，鈦寶石還可能"吃掉"80%的能量，這也是超強(qiáng)超短激光研究的世界性難題。而上海科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，攻克了這一難關(guān)。

超強(qiáng)超短激光能獲得的最高光強(qiáng)，比地球上接收的太陽(yáng)總輻射瞬時(shí)聚焦到一根頭發(fā)絲還要大；其能量密度相當(dāng)于在1個(gè)礦泉水瓶蓋內(nèi)爆炸20噸的TNT炸藥；它還能產(chǎn)生接近大氣壓1萬(wàn)億倍的光壓，但這一切都是在飛秒量級(jí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，所以能量其實(shí)很小，相當(dāng)于燒開一杯水的能量。

因?yàn)槟墚a(chǎn)生極端條件，所以應(yīng)用也非常廣泛。可用于研制電子加速器和超快X射線源；通過(guò)制造反物質(zhì)、探測(cè)暗物質(zhì)，來(lái)研究天體物理和宇宙起源，還有望替代"殺癌利器"質(zhì)子重離子治療儀中的加速器。

上海光機(jī)所此番研制出5拍瓦激光脈沖輸出，也為明年實(shí)現(xiàn)10拍瓦的研制目標(biāo)，奠定基礎(chǔ)。而科研團(tuán)隊(duì)表示，選擇落戶張江，對(duì)實(shí)驗(yàn)成功也起到了關(guān)鍵作用。

的確，在張江綜合性國(guó)家科學(xué)中心，創(chuàng)新正在不斷涌現(xiàn)。

上海光源，已催生出多項(xiàng)世界級(jí)科研成果，發(fā)現(xiàn)了外爾費(fèi)米子，解析了埃博拉病毒入侵機(jī)制。

國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)中心的科學(xué)家已成功解析癌癥關(guān)鍵蛋白。

而今年，除了超強(qiáng)超短激光裝置外，包括上海光源二期、軟X射線自由電子激光用戶裝置等重大設(shè)施，都將動(dòng)工。打造全球影響力科創(chuàng)中心的上海，振翅待飛。

（編輯：余寒靜）