近日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室、加州大学伯克利分校和普林斯顿大学的一组研究人员开发了基于等离子体技术制造具有拍瓦级功率的激光束透镜。在他们发表的《物理评论快报》论文中，详细描述了他们所开发的两种技术。

■全息等离子透镜示意图。(a)两个泵浦激光器在气体中重叠（沿z的范围是D）。(b)在延迟时间，探测激光穿过所得结构并衍射成一个或多个级。(c)重叠泵的强度分布和由此产生的折射率调制。(d)作为时间函数的折射率调制峰值，显示泵浦到达时结构的形成。幅度和时间尺度都取决于所选择的非线性机制

当前，从事粒子加速器和聚变研究工作的物理学家希望能够制造出比现在可用的更强大的激光器。用于制造激光器的固态光学技术阻碍了此类工作，更大的功率会损坏产生激光器的部件。

在这项新努力中，研究人员指出，其他研究人员发现等离子体可用于制造光学元件，如放大器和透镜。他们想知道产生极强激光束所需的那种透镜是否也是如此。对此，他们提出了一个概念，涉及在给定的等离子体中诱导高密度和低密度的模式。光通过它时，会经历一个基于等离子体密度的相移。

研究人员实际上并没有制造这样的激光器，而是提出了两种可能的制造方法。第一种方法涉及在气体样本上发射两个泵浦激光器。第一束激光将气体电离成等离子体，而第二束则没有。结果是具有高密度和低密度等离子环的靶心配置的等离子可以用作激光透镜。

第二种方法是向已经存在的等离子体发射两束泵浦激光，将其中的一些部分推向高强度区域，而将其他部分推向低强度区域。与第一种方法一样，最终结果是开发了一种可用作高功率激光透镜的靶心配置。

研究人员创建了模拟进行测试，发现第一种方法可用于产生强度高达10¹⁵W/cm²的激光束，而第二种方法产生的激光束强度高达10¹⁸W/cm²。