韓國科學家成功打造并展示了迄今為止強度最高的激光束——每平方厘米(W/c㎡) 10*23瓦。

研究人員能夠將激光脈沖集中到一個僅略大于一微米的點上，不到人類頭發直徑的五十分之一。

這種“前所未有的”破紀錄的激光強度，堪比將所有從太陽到達地球的光聚焦到10微米的一點。要知道，10微米只比標準的紅細胞大小(6-8微米)大一點點。

這項成果是在韓國大jeon基礎科學研究所(IBS)的相對論激光科學中心(CoReLS)完成的，使用了一個高度復雜的由鏡子、透鏡、傳感器、功率放大器等組成的系統，打破了此前密歇根大學的紀錄。

2004年，密歇根大學的一個研究小組報告稱，用了十多年的時間才達到了這種新的激光強度，超過了之前10*22 W/c㎡的記錄。

超高強度激光，可以幫助研究在極端物理條件下(包括在外層空間)發生的新天體物理現象，或開發治療疾病的技術。

“這項工作表明，CoReLS PW激光器已經成為了世界上最強大的激光器?！盋oReLS主任Nam Chang-hee教授說。“有了最高的激光強度，我們可以解決實驗科學的新挑戰領域，特別是強場量子電動力學(QED)。我們還可以探索非線性區域中的電子-光子散射(康普頓散射)和光子-光子散射(布雷特-惠勒過程)的新物理問題?！?/p>

一個1023W/c㎡的激光器，還可以用來檢查高能宇宙射線產生的現象，這種射線的能量超過一千萬億電子伏(eV)。盡管科學家們知道這些射線來自太陽系外的某個地方，但它們是如何形成的，以及是什么形成的，長期以來一直是一個謎。

“除了幫助我們更好地理解天體物理現象，它還可以為開發一種使用高能質子治療癌癥的輻射療法的新來源提供必要的信息?！盢am Chang-hee教授表示。

一般來說，達到如此高水平的激光強度需要兩件事——一個激光器具有極高的功率輸出，并將激光聚焦到盡可能小的點。

雖然連續波激光器被限制在兆瓦級強度，但在脈沖激光系統中，通過在短至飛秒(一千萬億分之一秒)的時間尺度上傳輸能量，可以獲得更高的峰值功率輸出(在兆瓦級上)。

自2016年以來，CoReLS一直使用4千瓦時(PW)激光系統，但在今年4月，員工通過緊密聚焦其多PW激光束實現了新的里程碑。研究人員使用了一種具有可變形鏡子的自適應光學系統，來精確補償光學畸變。

這種可變形的鏡子，其反射表面形狀有點像衛星天線，可以糾正激光中的畸變，并產生一束具有良好控制的波前的光束，以達到非常緊密的聚焦。

該研究團隊的研究論文發表在《光學》(Optica)雜志上，對研究方法和結果進行了進一步的詳細介紹。