超強超短激光器是應(yīng)用于物理、國家安全、工業(yè)和醫(yī)療保健等各個領(lǐng)域的強大工具。它們幫助研究人員深入研究強場激光物理學(xué)、激光驅(qū)動輻射源、粒子加速等。
“峰值功率”測量這些激光器的強度，例如 Nova激光器(美國加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室)的峰值功率為 1.5 拍瓦，上海超強超快激光裝置(中國 SULF)的峰值功率為 10 拍瓦，或者峰值功率為 10 拍瓦的極光基礎(chǔ)設(shè)施—核物理(ELI-NP，羅馬尼亞)。
然而，實驗中真正重要的是對目標(biāo)的聚焦強度。使用離軸拋物面鏡將激光聚焦到實驗?zāi)繕?biāo)上。聚焦強度(而不是峰值功率)反映了激光器的能力，對用戶來說至關(guān)重要。
使用雙曲鏡增強焦點
目前，這些激光器的光束孔徑為150至500毫米，F(xiàn)數(shù)(與聚焦能力有關(guān))為2至10。在拋物面鏡后添加旋轉(zhuǎn)雙曲面鏡可以減少F數(shù)，從而減少焦點大小顯著。
據(jù)AdvancedPhotonics Nexus報道，這種二次聚焦方法可以將 F 數(shù)降低 5 倍，從而將超強超短激光的焦斑尺寸減小到單波長尺寸。
上海光學(xué)精密機械研究所(中國)超強激光科學(xué)與技術(shù)重點實驗室的通訊作者李朝陽指出，該技術(shù)可以實現(xiàn)最小的焦斑：“利用雙曲鏡進(jìn)行二次聚焦可以減少焦斑我們的超強超短激光的光斑從幾個波長尺寸到只有一個波長尺寸，從而實現(xiàn)了可能的最小焦斑。”
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