中国超强超短激光器实现1千万亿瓦输出 国际首次
中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室日前在超强超短激光研究领域取得重要进展。正在研制的10PW(千万亿瓦,拍瓦)级超强超短激光装置,实现了1PW激光脉冲输出,这是国际上基于光学参量啁啾脉冲放大器首次突破1PW激光峰值功率大关,验证了啁啾脉冲放大链(CPA)与光学参量啁啾脉冲终端放大器(OPCPA)相结合的混合放大器方案作为10PW级超强超短激光装置总体技术路线的可行性。
据介绍,拍瓦超强超短激光能在实验室内创造出前所未有的超强电磁场、超高能量密度和超快时间尺度综合性极端物理条件,在激光加速、激光聚变、核医学等领域有重大应用价值,是国际激光科技竞争前沿之一,多个国家已提出了大型超强超短激光装置研究计划。
上海光机所的激光装置主要包括基于钛宝石晶体的800纳米波段宽带高信噪比CPA放大链、基于三硼酸锂晶体的OPCPA终端放大器和激光脉冲压缩器等几个模块。最终获得45.3J的放大输出,转换效率接近27%,放大光谱全宽约80纳米,压缩脉宽为32.0fs,压缩后单脉冲能量32.6J,对应峰值功率1.0PW。
在负责303EMG实验电磁炮的研制过程中,潘垣提出了具有独创性的技术方案,即电磁箍缩炮(前级)与电磁轨道炮(主炮)相串级的全电磁炮方案,1988年完成研制与发射实验,指标达到:弹丸质量30.2克,出膛速度3公里/秒。专家鉴定认为:“这一指标已达到美国八十年代初中期水平,与西德、英、日等国近期水平相当。303EMG实验电磁炮的发射成功,使我国电磁发射技术进入了国际先进行列,标志着我国电磁发射技术方面开辟了一个重要领域,并为我国战术电磁炮的研究奠定了基础。”1989年,该项成果获中科院科技进步一等奖。
国产激光武器 资料图
潘垣负责并系统地研究了补偿脉冲发电机CPA(Compulsator),已完成两台不同机型的研制,一台为25MW被动CPA,已用于连发实验电磁炮;另一台为10MW串级补偿CPA,是根据他提出的串级补偿思想而研制。后一型CPA的脉冲电流增益高出美国同类装置近2个数量级,且具调幅调频功能,不仅紧凑小型,且可依靠剩磁自激起励。这项成果已获中国专利优秀奖。该成功受到中国*方的高度重视。
早在上世纪六十年代的时候,中国就对激光炮等武器萌生了兴趣。激光武器研究是中国早期反弹道导弹640工程的一部分。激光子工程“640-3项目”由中国科学院上海光学精密机械研究所负责。640-3工程旨在研制大功率激光发生器,以拦截弹道导弹以及高空航天器。虽然中国于二十世纪八十年代前后取消了640项目,但到1979年的时候,其又再度重启激光武器发展项目,并将之纳入863高科技发展项目。
一个民用科学项目取得重大进展的新闻,却引起了大洋彼岸美国的严重“关切”和“不安”。
国际先驱导报特约李雨桐报道
2006年初,从中国南极中山科学考察站传来一则消息,中国在中山站附近计划建设的一部高频雷达的选址工作已经完成,将主要用于对极地地区空间环境的探测和研究。但是,就是这样一个民用科学项目取得重大进展的新闻,却引起了大洋彼岸美国的严重“关切”和“不安”……
美国世界论坛站日前引述一些美国安全专家的话宣称,“中国的南极高频雷达可能会被用来发展反卫星激光能力,以破坏或中断美国通过南极的侦察卫星”云云。这些所谓的“安全专家”还胡乱指责说,“中国的空间项目与美国的空间项目完全不同,都与中国*方操作有直接关系”,并举出五角大楼去年发布的《中国*力报告》为例,称中国正在计划发展反卫星系统(ASAT
systems)。
美方对此的无端指责,引起了国际间科学界的强烈反响。具体负责高频雷达筹建工作的中国极地研究中心胡红桥博士介绍说,这一雷达站点这是中国极地“十五”能力建设计划中在南极现场投入最多的一个科考设施,作为中山站极区空间环境实验室最重要的建设项目之一,将主要用于对极区空间环境的探测和研究。
中国即将在南极建设的这部高频雷达的相关资料也是对外公开的,据专家介绍,天线阵共由二十个天线单元组成,其中主天线有十六个天线单元,副天线有四个天线单元,每个天线高二十米,天线间距约十四米,天线阵总长度约二百三十米。这部高频雷达主要是用于探测3000公里范围内的电离层对流,它将被纳入我国“东半球空间环境地面综合观测子午链”,有利于提升我国极区空间环境的探测和研究水平,扩大我国极地科学在国际上的影响。