激光，原子受激辐射的光。其原理是原子中的电子吸取能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级归落到低能级时，所开释的能量以光子的情势放出。这些被激起进去的光子光学特征高度一致，是以激光相比平凡光源单色性、标的目的性好，亮度更高。
自1960年第一台激光器出生以来，迷信家们始终追求激光强度以及机能的更年夜突破。超强超短激光就是一个典范，它的最年夜特色是“超强”以及“超短”。“超强”是指这类激光的峰值功率一般年夜于1太瓦（1太瓦等于1万亿瓦），这一功率至关于全世界一切发机电同时开动的总功率。“超短”是指这类激光延续的时间很短，到达了飞秒量级（1飞秒等于1万万亿分之一秒），这么短的时间内，激光只能走一根头发丝粗细的间隔，不仅人眼没法辨认，就连光电探头也没法辨别。
今朝，得到超强超短激光最根基的方式，是由2018年诺贝尔物理学奖得到者穆鲁以及斯特里克兰发现的啁啾脉冲缩小技能。在激光的缩小进程中，跟着激光能量的增长，激光的脉冲峰值功率会迅速升高，可能跨越激光质料的毁伤阈值，致使质料毁坏。啁啾脉冲缩小技能很巧妙地解决了这一难题，它将一个超短脉冲在时间上拉宽后再入行能量的缩小，当脉冲拉宽时，功率也会变患上很低，即便能量提高不少倍，脉冲峰值功率也能连结在质料可经受范畴内。然后，再在时域大将脉冲压缩到超短的程度，就能够极年夜加强激光脉冲的功率。理论中，占地达1000平方米的巨大激光器输入的超强超短激光，在极短期内峰值功率可达10拍瓦（1拍瓦等于1万万亿瓦），被称为“最光亮源”。
因为强度高、作历时间短，超强超短激光可以间接作用到物资的原子、份子层面，这为它的普遍运用关上了年夜门。超强激光可以在试验室缔造只在恒星外部或者黑洞边沿才具备的极度前提，比方超强的电磁场、超高的能量密度、超强的光压等，为研究宇宙起源演化以及物资互相作用等提供需要前提。超强激光还可为医治癌症提供“激光质子刀”新方案，高能质子因为定向沉积可用于靶向医治癌症，超强激光可在厘米范畴内将质子加快到所需能量，该方案今朝尚在试验阶段。超短激光则在超快光学等畛域年夜显技艺，迷信家经由过程它能捕获到很是高速的静止，哪怕是飞秒级的电子静止，也能被清楚地记实。该类激光在较低输入功率下已经被普遍运用于生物成像、眼科激光手术、细密加工等畛域。别的，因为超强超短激光的光强出格高，穿过氛围时会电离成等离子体，可以操纵它入行气候干涉干与。跟着激光技能的不竭成长，将来或者将能完成激光引雷以及激光引诱降雪。
2016年，我国完成了5拍瓦激光缩小以及脉冲压缩输入，刷新了那时激光脉冲峰值功率的世界记载；2017年，我国胜利完成了10拍瓦激光缩小输入，继续连结国际同类研究的当先程度。信赖颠末迷信家的不竭尽力，超强超短激光研究将完成更年夜成长，给人们的将来带来加倍神奇的技能。
（作者为中国迷信院上海光学细密机器研究所迷信传布主管）
《 人平易近日报 》（ 2020年04月24日 17 版）