瞬间功率可达全球发电千倍的激光器问世

[摘要]科学家研发新型光纤激光阵列，瞬间释放的功率可以高达10^15瓦，是全球发电功率的上千倍。

腾讯科学讯 一个国际科学家联合小组设计了新的强大激光系统，该系统有上千个光纤激光（fiber lasers）的阵列组成，可以用来在实验室进行基础研究和更加广泛的应用，如质子治疗和原子核嬗变。

激光可以提供非常短暂的测量手段，可以精确到飞秒（10^-15），瞬间释放的功率可以高达10^15瓦，是全球发电功率的上千倍。然而，阻碍高强度激光广泛应用的有两个方面：一是高强度激光通常每秒只能发出一个脉冲，而实际应用中则要求能提供上万次脉冲；二是高强度激光能量利用率非常低，输出的激光能量只是输入电能的很小一部分，大部分以热能的形式散发，在实际应用中要保持稳定的高功率输出是非常不经济的。

最新研发的这种“光纤激光”阵列不但能提供稳定的光脉冲，而且能量利用效率也大大提升。科学家可以利用它研制一种紧凑型粒子加速器（Compact accelerators），可以在数厘米的距离上把粒子的能量提升到很高的水平，而传统的粒子加速器的加速距离则高达数公里。当今天的加速器体积做的越来越大，耗资越来越高的时候，这种用激光驱动的加速器会越来越受到青睐，或许新一代LHC会采用这种手段。

紧凑型加速器在医学领域也有很强的应用需求，可以用来对癌症病人进行质子治疗。在工业领域可以用来处理核反应堆生成的核废料，缩短放射性同位素的半衰期，从数十万年降低到几十年、甚至更短，大大减少了对环境的危害性。（清风）