美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL)近日宣布,已与奥地利飞秒激光器产品有限公司(FEMTOLASERS PRODUKTIONS GmbH)签署一项重大分包合同,旨在为欧盟的“极端光基础设施光束项目(The Extreme Light Infrastructure, ELI-Beamlines)”提供支持,共同研发和建设ELI-Beamlines部分超高功率激光器的光学系统。
ELI-Beamlines为ELI高性能激光系统项目的组成部分之一,旨在研发世界领先的激光系统,可广泛应用于医学成像、粒子加速生物物理、化学和和量子物理学等多个领域的科学研究。项目装置预算近70亿捷克克朗(约合3.5亿美元)由欧盟和捷克共和国政府联合投资。
LLNL针对ELI-Beamlines项目需求,现已开始着手研发“高重频先进拍瓦激光系统”(High Repetition-Rate Advanced Petawatt Laser System, HAPLS),该系统建成后,将成为世界上平均功率最高的拍瓦级激光系统。
HAPLS设计最终输出功率峰值超过1PW(1PW=10^15W),重复频率10Hz,脉宽30fs(1fs=10^-15s)。为实现这一目标,为ELI提供具有高稳定性、操作可靠、低噪声系数的超快脉冲激光源,ELI-Beamlines项目组及LLNL通过国际竞标程序,最终选定FEMTOLASERS公司为合作商,共同参与光束项目紧张严格的建设。
ELI国际筹建委员会负责人Wolfgang Sandner教授表示,“ELI将是首个全球性的激光研究设施,它拥有多个世界上最强大的激光器,能够为各国的研究人员带来独一无二的科研机会和体验,成为激光研究领域的‘欧洲核子研究中心(CERN)’。此次能与LLNL和FEMTOLASERS等众多优秀的研究机构和业界厂商进行合作,我们感到非常荣幸。”
FEMTOLASERS负责研发的光学系统结合了来自欧洲至世界各地的尖端技术,以满足ELI-Beamlines装置的严格规范。系统采用双啁啾脉冲放大技术(DCPA),使得输出脉冲具有高信噪比,并为HAPLS系统提供所需能量。同时,LLNL专门研发的二极管泵浦固态激光技术将为HAPLS提供极高的重复率,达到前所未有的高保真度。
激光系统的主要部分包括:
超短脉冲种子光源振荡器 (INTEGRAL™ element™ PRO 500)
第一阶段多通放大器 (FEMTOPOWER™ compact™ PRO)
交叉偏振波产生装置(对激光脉冲进行时域净化)
脉冲宽度控制和拉伸系统(LLNL研发)
光谱振幅及相位整形器
高能激光放大器(FEMTOPOWER™ V)
该系统将于今年8月交付至LLNL,为HAPLS提供关键性能数据。
LLNL实验室网站:www.llnl.gov
ELI-Beamlines网站:www.eli-beams.eu
FEMTOLASERS网站:www.femtolasers.com
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