上海超强超短激光实验装置（又称“羲和激光装置”）为世界首台10拍瓦（1亿亿瓦）激光实验装置。该装置于2020年12月通过验收，2021年投入试运行并对外开放。装置法人单位为中国科学院上海光学精密机械研究所，共建单位为上海科技大学。由国家发改委和上海市共同支持，被纳入上海建设具有全球影响力的科创中心、打造世界级重大科技基础设施集群的首批重大项目，也是张江综合性国家科学中心的核心平台之一。

羲和激光装置旨在发展国际领先水平的10拍瓦级超强超短激光关键技术，以及利用10拍瓦激光与重复频率拍瓦激光驱动产生超快、多光谱、高亮度光源和超快高性能粒子束，应用于物质科学、生命科学等基础研究。羲和激光装置主要包括：一台10拍瓦超强超短激光系统（10PW／1min），同时具备高重复频率的1拍瓦级激光输出束线（1PW／0．1Hz）。

以及极端条件材料科学研究平台、超快亚原子物理研究平台、超快化学与大分子动力学研究平台等3个用户实验终端；科研辅助设施和数据中心；一幢装置实验大楼。

基于10拍瓦激光系统前端和300焦耳钕玻璃纳秒激光系统，可提供飞秒激光与原子分子相互作用以及纳秒激光与材料相互作用，用于原子分子及固体材料的超快非线性以及材料中的激光高压加载等方面的研究。

超快亚原子物理研究平台：

基于10拍瓦超强超短激光系统和重频1拍瓦激光系统，可用于强激光驱动离子加速、电子加速、正电子加速、辐射源、强场QED等强场物理领域的实验研究，能提供高品质离子源、电子源、正电子源及辐射源等，在肿瘤治疗、辐射环境模拟、高精度成像、材料无损探测等民用和军事领域具有广泛的应用前景。

超快化学与大分子动力学研究平台：

基于重频1拍瓦激光系统，可提供飞秒重频激光、电子束、相干软X 射线衍射成像、伽马射线源、太赫兹源等实验方法，用于超快强场物理作用实验、超快化学与大分子动力学探测、原子核物理探测、高分辨显微成像等方面的研究。

面向世界科技前沿，面向国家重大需求，羲和激光装置已运行6000小时，收到来自牛津大学、北京大学、复旦大学、中科院金属所等大学和科研单位的课题申请，顺利完成了张江实验室、北京航空航天大学、顶峰多尺度科学研究所、中南大学和上海光机所等用户的物理实验。

利用超强超短激光，在 “全光阿秒电子示波器”验证、拓扑表面态贡献的高次谐波辐射及其物理机制等方面取得突破，相关成果分别发表在《自然光子学》［Nature Photonics 15（3）：1～6（2021）］ 和《自然物理》 ［Nature Physics 17（3）：1－5（2021）］ 上。

基于激光加速器的小型化自由电子激光研究取得突破性进展，国际首次实现了基于激光尾波场加速的自发辐射放大输出，这标志着我国在国际上率先完成台式化自由电子激光的原理验证，该成果作为封面文章发表于《自然》（Nature）杂志。