【强场激光物理的突破】研究人员实现将超强激光聚焦到单一波长

超强超短激光器作为一种尖端科技工具，在众多领域如物理研究、国家安全防御、工业制造及医疗保健等方面发挥着重要作用。它们在强场激光物理学、激光驱动辐射源、粒子加速等诸多课题中扮演着核心角色。衡量这类激光器威力的一个重要指标是“峰值功率”，例如美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Nova激光器峰值功率达到了1.5拍瓦，中国上海超强超快激光装置（SULF）的峰值功率更是高达10拍瓦，罗马尼亚的极光基础设施-核物理（ELI-NP）同样拥有10拍瓦的峰值功率。

然而，在实际应用和实验中，最关键的因素是激光对目标的聚焦强度，而非单纯的峰值功率。通过使用离轴抛物面镜将激光聚焦到实验目标上，聚焦强度体现了激光器的实际效能，对用户来说更为关键。目前，这些激光器的光束孔径一般在150至500毫米之间，其F数（直接影响聚焦能力的参数）介于2至10。

近期，《Advanced Photonics Nexus》报道了一项创新技术：在原有的抛物面镜后添加旋转双曲面镜，可以显著降低F数，进而大幅缩小激光焦点尺寸。据报道，这种二次聚焦技术有望将F数降低五倍，从而使超强超短激光的焦斑尺寸压缩至单个波长尺寸，这是一个重大的技术飞跃。

上海光学精密机械研究所超强激光科学与技术重点实验室的李朝阳博士作为通讯作者，指出这项技术的重大意义在于实现前所未有的精细焦斑：“通过采用双曲镜进行二次聚焦，我们可以将超强超短激光的光斑尺寸从几个波长级别缩减到仅一个波长级别，从而达到可能的最小焦斑尺寸。”

李朝阳与其团队的研究报告显示，不论是现有的飞秒拍瓦级激光器，还是未来的单周期拍瓦级激光器，只要加入优化设计的旋转双曲镜，就有可能实现单波长级别的焦点聚焦。与此同时，结合他们前期提出的广角非共线光学参量啁啾脉冲放大（WNOPCPA）方法，有望实现将所有激光能量高度集中到一个以激光中心波长为边长的时空焦点立方体中，这无疑将极大地提升超强超短激光在诸如真空量子电动力学等强场激光物理应用中的实验效果与能力。

这上传速度你达到没！我国实现10G量级激光通信速率：1GB电影1秒上传空间站

快科技1月2日消息，据国外媒体报道称，我们已经实现10G量级的激光通信速率，这速度非常的快。

按照国星宇航的赵宏杰博士的说法：我们已经实现10G量级的激光通信速率，一部1GB的电影仅需1秒便可从地面上传到中国空间站，未来速率甚至可以攀升到百G量级。

有网友看完之后表示，这速度真的是太快了，给空间站加个电影院吧（已经开始期待在空间站上看电影了）。

还有网友打趣的表示，期待太空直播，我要送火箭可以吗，不过5g的速度是4g的100倍，10秒一个电影，这么看的话，目前运营商的5G速度指定缩水了。

去年的时候，中国科学院空天信息创新研究院在星地激光高速通信领域取得了突破，成功利用自主研制的500毫米口径激光通信地面系统。

与吉林一号MF02A04卫星进行了星地激光通信实验，实现了每秒10G比特（Gbps）的通信速率，所获取的卫星载荷数据质量良好，可以满足高标准业务化应用需求。

星地激光通信是指利用激光作为载波，在卫星和地面之间传输信息的技术。其具有频谱资源丰富、通信速度快、抗干扰能力强、安全性高等优点，是未来空间信息网络的重要组成部分。

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