中科院上海光机所超强超短激光项目团队加班加点

科研人员每天十几个小时扑在实验室，为不断刷新世界纪录积极奋战

 

    2016年9月，超强超短激光输出脉冲功率的“世界纪录”在上海被刷新到5.3拍瓦。这个春节假期，中科院上海光学精密机械研究所超强超短激光团队加班加点，调试设备，为不断刷新这项世界纪录积极奋战。在上海光机所的浦东张江、嘉定园区，不回家的科研人员每天十几个小时扑在实验室里，努力让中国超强超短激光站稳世界科技高峰。

    用激光尝试实现各种科学梦

    2013年，该课题组实现2拍瓦的激光放大，打破了美国保持了十几年的1.5拍瓦的世界纪录。去年课题组将这项纪录提高了一倍多之后，未来还要将纪录翻番。“这个目标实现后，将真正确立我国在这个领域的国际领先地位。”挑战背后是一个学科领域长期坚持自主研发的实力积聚。

    尽管超强超短激光大科学装置位于浦东张江，但在上海光机所的嘉定园区，有两个实验装置为它源源不断地提供科学支撑：一个是2拍瓦超强超短激光装置，另一个是新一代超强超短激光综合实验装置。

    上世纪90年代初，上海光机所就开始自主研发超强超短激光的核心技术，使实验装置的输出功率不断提升，并以此开展很多应用研究———作为科研工具，只有用了之后，才知道如何进一步提升性能，更好地为应用服务。

    隔着走廊玻璃，记者看到这台设备占据了一个400多平方米的房间。所有的激光都已被封闭在管道和箱体中，科学家在最后出光的地方做实验。近几年，利用这台装置，科学家尝试了很多有趣的工作。比如，激光驱动高能电子束、激光产生反物质、用激光造雪，或是在纳米尺度雕刻精细、平滑过渡的图像，用激光驱动质子束并对蜻蜓的精细结构进行质子照相等。

    “2012年，我们所首次用飞秒强激光在云室中诱导大面积降雪。”实验室王文鹏副研究员介绍说，激光干预天气听起来是很“科幻”的前沿探索，但科学梦想是一定要有的，万一实现了呢？

    庞大加速器有望变成“台式机”

    换上白大褂，套上鞋套和头套，经过风淋房，记者走进新一代超强超短激光综合实验装置的超净实验室。

    “这里正在研发的，是利用超强超短激光加速电子，然后产生自由电子激光的新技术。”正在加班的实验室工作人员告诉记者，现在的加速器都非常庞大，动辄需要几百米长，而超强超短激光可以让电子在很短时间内，拥有极高的速度和能量，有望让加速器变得非常袖珍———未来，或许每个实验室都能放上一台，随时可以做实验、做检测。

    目前，这台设备还只是在临时实验大楼中集成。为了更合理安全地调试设备，几条线路必须分开调试，所有科研人员和学生，也都分成两班：白天调试一路，晚上调试另一路。

    “光学调试是十分精密的操作。”实验室工作人员说，春节里，大家都回家过年了，大楼里空空如也，这正是干活儿的好时机。所以，这次春节，大多数工作人员都留下来加班了。

    引领世界全靠多年厚积薄发

    “要加班，一起来。”这句话经常被实验室上下挂在嘴边，因为这个团队的工作既有理论研究，又有工程推进，还有运营维护和后勤保障等，每一项都离不开团队成员的通力合作。

    从去年9月成功输出5拍瓦激光后，他们一直努力提高激光的品质。功率只是众多指标之一，要成为能够提供给用户的稳定优质光源，还有聚焦强度、信噪比等很多指标。如今，装置的输出功率已经达到5.4拍瓦。

    记者采访当口，设备正好出了点故障，他们正在商量用国产的器件替换掉出故障的进口件。实验室许毅副研究员说，由于十几年坚持自主研发，现在他们自己研制的激光器水准已经超过了进口产品，觉得哪里不满意，马上可以自己动手改进。“过去是我们求购国外的激光器件，现在是人家来找我们买器件、求合作。”他说，自主研发在起步时虽然看起来发展慢，但积攒的后劲却是十年之后才显现出来，“没有当年的自主研发，现在我们可能还只能买人家的现成器件，永远走不到引领的位置。”

荐稿人：lry   2017-02-10    执行编辑：lry   2017-02-10    责任编辑：tmy  2017-02-11