据悉，与会专家包括徐至展、王乃彦、甘子钊、范滇元、沈文庆、孙承纬、赵政国等两院院士，以及十多位国家杰出青年基金获得者和多位国际著名学者。与会专家建议，应抓住发展机遇，基于我国现有超强激光技术及相关光学材料与元器件的基础，早日建立10拍瓦乃至更高量级的超强激光光源，开展高水平的国内外合作，加强学科交叉，进一步开展前沿物理和高技术应用研究，尽早建成开展高水平基础研究和应用基础研究的基地、高层次国际交流与合作研究基地以及吸引与聚集优秀科学家和培养青年科技人才的基地。
激光脉冲峰值功率达到10拍瓦级（1拍瓦为1000万亿瓦）乃至更高量级、脉冲宽度达到飞秒级（1飞秒为千万亿分之一秒）的超强激光光源，被认为是人类已知的最亮光源，能在实验室内创造出前所未有的超高能量密度、超强电磁场和超快时间尺度综合性极端物理条件，能为人类提供前所未有的实验手段。
中科院上海光机所研究员冷雨欣告诉记者，超强超短激光为人类提供的全新极端物理条件，自然界中只有在恒星内部或是黑洞边缘才能找到。与会专家认为，发展超强激光光源并开拓其前沿应用十分重要。通过在极端物理条件下物质结构、运动和相互作用的研究，人类对客观世界规律的认识将更加深入和系统化。
专家建议，为保持我国在超强激光光源领域的领先地位，当前亟待解决一系列科学和工程技术问题，并且需要巨大的人员和经费投入；同时亟须结合国家需求，寻找一个或数个最关键的基础研究和高技术应用作为切入点。
10PW级超强超短激光研制中
中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室最近在拍瓦（千万亿瓦，PW）超强超短激光研究方面取得重要进展。拍瓦超强超短激光能在实验室内创造出前所未有的超强电磁场、超高能量密度和超快时间尺度综合性极端物理条件，在激光加速、激光聚变、阿秒科学、天体物理、核物理、高能物理、原子分子物理、核医学等领域具有重大应用价值，是国际激光科技竞争前沿之一。国际上多个国家提出了大型超强超短激光装置研究计划，其中，Extreme Light Infrastructure （ELI）计划被欧盟纳入其大科学装置发展路线图，目标是发展200PW级超强超短激光装置，并计划于2017年建成10PW超强超短激光用户装置，开创激光与物质相互作用研究与应用的新时代。英国和法国也正在开展10PW超强超短激光装置的研制工作。美、俄、日本等国也纷纷提出了各自的200PW级超强超短激光装置研究计划。
上海光机所强场激光物理国家重点实验室基于在超强超短激光领域二十余年的研究积累与技术基础，正在研制10PW级超强超短激光装置。该装置以高对比度啁啾脉冲放大链和光学参量啁啾脉冲终端放大器相结合的混合放大器方案为总体技术路线，利用了啁啾脉冲放大技术（CPA）的高稳定性和高转换效率，以及光学参量啁啾脉冲放大技术（OPCPA）的无横向寄生振荡、无热效应、B积分小等优点，充分发挥CPA和OPCPA两种激光放大技术的优势，2013年首次在实验上验证了CPA/OPCPA混合放大器方案[Optics Letters 38，4837，(2013)]，实现0.61PW激光脉冲输出，2014年10月又进一步将输出能力升级到1PW。这是目前国际上基于OPCPA放大器获得的最高激光脉冲能量和最高峰值功率，验证了CPA/OPCPA混合放大器作为10PW级超强超短激光装置总体技术路线的可行性。
该激光装置主要包括基于钛宝石晶体的800nm波段宽带高信噪比CPA放大链、基于三硼酸锂（LBO）晶体的OPCPA终端放大器和激光脉冲压缩器等几个模块。高信噪比CPA前端采用交叉偏振波脉冲净化（XPW）技术，将激光脉冲的信噪比提高到10-11量级，经CPA多通放大到数焦耳量级后，注入到终端OPCPA放大器中，采用口径为100mm×100mm的LBO晶体和非共线相位匹配模式，在脉冲能量为169J的时空近平顶分布的钕玻璃倍频激光泵浦下，通过优化泵浦光和信号光的注入条件，最终获得45.3J的放大输出，转换效率接近27%，放大光谱全宽约80nm，压缩脉宽为32.0fs，压缩后单脉冲能量32.6J，对应峰值功率1.0PW。该结果表明基于LBO的OPCPA放大器能够在800nm附近、大口径、高通量下实现宽带、高转换效率的放大，为基于CPA/OPCPA混合放大技术路线的10PW超强超短激光装置的研制奠定了坚实的技术基础。
该项研究采用的大口径LBO晶体由中科院理化所研制，钕玻璃激光泵浦源的研制得到了上海光机所高功率激光物理联合实验室和高功率激光单元技术研发中心的帮助，大口径宽带介质膜由上海光机所中科院强激光材料重点实验室提供。该项研究得到了国家863计划、国家973计划、国家自然科学基金会和国家科技部国家重点实验室专项等的支持。
美“人造太阳”核聚变装置输出创纪录能量
核聚变是一种核反应形式，可释放出巨大的能量，目前科学家正在研究可控核聚变的装置，试图将其作为未来的新型能源，研究人员估计一公斤的核聚变燃料释放出的能量相当于1000万公斤化石燃料，美国家点火装置（NIF）的科学家就已经对核聚变自持反应所需的聚变点火条件的研究，对自持反应的深入调查是打开可控核聚变大门的第一步，科学家们第一次通过这样的过程产生了比以前更多的能量，建造可控核聚变反应堆又进了一步。
核聚变被认为是未来人类使用的先进能源之一，在许多科幻小说中提到了通过便携式核聚变堆获得能量的一幕，核聚变也是 宇宙 中非常常见的能量释放形式，我们的太阳就是通过核聚变产生源源不断的能量，如果我们能实现对核聚变过程的精密控制，就可能为全世界提供廉价的能源，但是有研究人员本世纪内可能还无法实现使用上廉价核聚变能量的想法。到目前为止，数个世界级的实验室正在研制可控核聚变技术，实验堆产生的能量比我们投入的能量少得多，用其进行发电显然不行。根据英国广播公司报道，位于加利福尼亚州利弗莫尔国家点火装置（NIF）的科学家目前已经能够实现能量的“收支平衡”。
国家点火装置拥有192具世界上最强大的激光器，形成相等数量的激光，并在极短的时间内同时激发并命中中央的“燃料球”，后者被瞬间加热到数百万度，这一过程就是“点火”，形成核聚变反应后就可以产生能量，以往的实验中“点火”反应后形成的能量还不及激光器输入的能量，但这一次科学家首次实现了释放能量大于消耗的燃料，其意义是不言而喻的。
利弗莫尔国家点火装置是美国能源部下属的国家核安全管理局的核心项目，靶室重达130吨，通过192束激光“轰击”球形聚变燃料靶件，整套装置极为复杂，是一座超级激光核聚变点火装置，轰击开始后的核心温度达到数亿度数量级，压力超过1000亿倍的地球大气压，核聚变被认为是宇宙中先进文明必须掌握的能源形式，太阳和其他恒星一样都使用核聚变向周围宇宙空间中不断辐射能量。
法国激光核聚变“升级”中
在核聚变领域一直处于下风的欧洲可能也会因此变得扬眉吐气。
法国价值30亿欧元的激光核聚变反应实验室将在反应室中置入兆焦级激光。
对于任何一个熟悉激光核聚变的研究人员来说，参观兆焦耳激光器（lasermégajoule，以下简称LMJ）——去年刚在法国大西洋沿岸建成的一项耗资30亿欧元的研究装置，都会产生一种似曾相识的错觉。现场所见和美国加利福尼亚州国家点火装置（NIF）可谓“一模一样”。
LMJ的占地面积和NIF一样，都约为一个体育场大小，都是闪亮的白色金属框架，同样的方形束射管与10米宽的反应室。不同的是，这里的咖啡品种更加丰富，安全管制没有那么苛刻，参观者可访问的地方更大、可获得的信息量更多。然而，整体来看走进lmj的大门就像踏入了美国劳伦斯利物莫国家实验室——这是另一个运行NIF的核武器实验室，只不过这个世界由法国控制。
在NIF与LMJ的武器研究实验中，研究人员通过把燃料胶囊包裹在一个金属壳中间接向内引爆胶囊，这种金属壳可以通过激光加热，反过来再用x光炸裂胶囊。这种方法具有一些优势，它可以使激光束的瑕疵变得平滑，而且x光在向内爆破过程中比紫外线更具优势，但是它却使目标变得复杂与昂贵，这不是科学家想要的产生能量的方式。NIF研究人员也曾努力让这一方式发挥作用，但能量在转化成x光的过程中丢失了，而且向内爆破进展得也不顺利。
LMJ武器实验室外的研究人员想通过不同的方式解决问题。通过清除掉金属壳，并把激光束直接对准胶囊，可以避免复杂性以及把紫外线转化成x光时的能量丢失。为了得到平滑、对称的向内爆破，很多科学家建议以较慢的速度推动这一过程。但这样一来压缩燃料又不能加热到足够高的温度让核燃料自行运转；仍需要另外的点火装置启动聚变堆。
一种可能解决的办法是快速点火，日本大阪大学是该领域的先驱，该方法是利用快速、高能量激光脉冲来点火——petal可以制造这种脉冲。过去十年，IFE研究人员提出了建设一个以快速点火为基础的示范性IFE反应堆“hiper”。然而，由于NIF远未达到点火的能力，该计划就没有了动力，但其支持者希望通过LMJ—petal组合给予其新动力。
近日在功率相对较低的装置上的实验已经表明，petal或许不能发出猛烈一击来触发快速点火。但纽约罗切斯特大学引导的另一项选择或许可以挽救困局。这种名为“冲击点火”的技术像其他技术一样，也是用来自主激光器的激光脉冲挤压燃料胶囊。但是在挤压最后，激光会突然增加能量，产生一种冲击波，并传递至燃料中心。当冲击波抵达反应堆中央时，突然增加的压力可以激活反应堆。“通过omega装置（罗切斯特大学的激光器）所做的实验和其他地方的一些实验都很鼓舞人心，在这个阶段（冲击点火）所需要的激光条件看起来比快速点火更有前景。”英国中央激光研究所核聚变研究人员chrisedwards说。
在通过LMJ-petal装置实现核聚变能的过程中，研究人员还面临来自社会与政界的挑战。欧洲的IFE科学圈相对较小，此前并未经历过规模如此大的装置或武器安全实验室类的项目。“单是LMJ看起来似乎就像一座沙漠中的教堂。”batani说，“研究人员对它很感兴趣，但是同时持怀疑态度。很多人不相信它是有助于科研的工具。”而且cea还需要克服其不情愿与学术界研究人员分享模拟代码的问题，他们害怕这样做可能会帮助“流氓国家”研究热核武器。batani说，“我们需要可靠的模拟实验，但却没有开放的代码。”而且欧洲传统上聚焦于另一种不同的研究方法——磁约束核聚变，这种方法也有其代表性装置：即在法国卡达拉奇正在建设的花费数十亿欧元的国际热核实验反应堆（iter）。
“如果LMJ的冲击点火方法可行，政治家的态度就会变得更加积极。”batani说。而在核聚变领域一直处于下风的欧洲可能也会因此变得扬眉吐气。
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