超短超強激光技術(一) 概略

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1. n什麼是超短超強激光：一般情況下，超短超強激光指的是脈寬超短，峰值功率超強的激光。超短超強激光脈寬在飛秒(fs, 10^-15秒)量級，峰值功率在太瓦(TW，10^12瓦)量級。典型的超短超強激光裝置為法國Amplitute公司的200TW/25fs的鈦寶石系統(如下圖所示，佔地面積~2mx10m=20 m^2)：

25飛秒有多短？ 25飛秒為電子繞原子核10圈所花的時間。

200太瓦有多強？200 太瓦=200億千瓦，中國最大的水力發電站為三峽水電站，它的裝機容量為0.2億千瓦(百度百科)，也就是說200太瓦激光脈衝的峰值功率為三峽水電站功率的100倍。

2.超短超強激光有什麼用：超短超強激光的應用不是我的強項，略過不表。

3.如何獲得超短超強激光：目前獲得超短超強激光的主流技術為啁啾脈衝放大技術(Chirped pulse amplification)，如下圖所示。一個飛秒振蕩器發出的脈衝脈寬約25飛秒，能量1納焦。經過一個時域展寬器，將脈衝寬度展寬為1納秒左右，展寬後的脈衝經過放大器進行放大至焦耳量級，最後經過壓縮器把脈寬壓縮回25飛秒，太瓦量級超短超強激光。