美國創造創紀錄超強激光，功率是全球電力總輸出的100倍，卻還不到中國同類激光的1/6

雷射在現代科技與社會生產的應用正越來越重要，也越來越廣泛，世界各國也都重視這方面的發展。例如在今年5月21日，美國密西根大學宣布其研發的澤塔瓦特級超短脈衝雷射系統（ZEUS）在首次實驗中取得了突破性進展，成功產生了2拍瓦（2千兆瓦）的功率，這一功率據稱超過了全球電力總輸出的100倍。著實讓人驚訝！

這項成就刷新了美國先前的記錄，是美國在超強雷射技術領域的一項新成就。但若把目光投向東方，會發現中國在這一領域同樣成就驚人，而美國如今達到的2拍瓦功率的激光，這一成就其實已經不夠看了。

先說一下美國的ZEUS雷射系統，其研發由美國國家科學基金會資助，耗資1,600萬美元。其核心組件包括注入鈦原子的7吋藍寶石晶體，這些組件的製造歷時四年多，體現了極高的技術難度和工藝水準。

ZEUS專案經理弗蘭科·拜爾自豪地表示：「我們擁有的鈦藍寶石晶體規格，全世界僅有幾個。」這個系統的成功運行，標誌著美國在超短脈衝雷射技術方面又邁出了堅實的一步。

然而，與中國的雷射技術相比，ZEUS的成就似乎顯得有些「小巫見大巫」。中國科學院上海光學精密機械研究所雷射晶體研究中心在2017年就成功生產出國際最大尺寸的鈦寶石雷射晶體（直徑235mm），並應用於上海超強超短雷射裝置，實現了10.3拍瓦的雷射放大輸出，是美國如今才達到的雷射功率的5倍多。這項成果不僅刷新了世界紀錄，更為超高功率雷射系統的設計提供了關鍵支撐。

上海超強超短雷射實驗裝置計畫自2016年成立以來，經過數年的緊張建設，於2020年12月28日順利通過驗收。在工程建置期間，該裝置多次打破世界紀錄，其中最引人注目的是2019年12月7日獲得的雷射中心波長為800奈米、輸出能量404焦耳、重複頻率3分鐘/發次（較協議指標提升40倍）、壓縮後脈衝寬度達24.6fs、平均峰值功率11.7.72.72.72.7292.72.92.92.72.92.72.92.72.92.92.92.24.2.9年可能的驚人頻率功率。

目前，中國最強的雷射裝置是羲和雷射裝置，其峰值功率已經達到了12.9拍瓦是在美國最新雷射功率的6倍多，這一數字相當於全球電網平均功率的數千倍。

羲和雷射裝置位於上海張江綜合性國家科學中心，自立項以來經過多次升級和優化，最終實現了這一世界紀錄級的成就。該裝置能夠在實驗室中創造出極端物理條件，具有廣泛的應用前景，包括桌上型加速器、超快化學、雷射聚變、核子物理與核子醫學以及雷射武器等領域。

與美國的ZEUS雷射系統相比，中國的羲和雷射裝置在功率上已經遠遠超越了前者。 ZEUS的2拍瓦功率雖然令人矚目，但還不到羈和雷射裝置峰值功率的1/6。這一差距不僅體現了中國在雷射技術領域的領先地位，也預示著未來中國在這一領域將繼續保持強勁的發展勢頭。

展望未來，中國的雷射裝置及研究計畫將繼續朝著更高功率、更短脈衝、更廣泛應用的方向發展。隨著技術的不斷進步和創新，相信中國將在雷射技術領域取得更多舉世矚目的成就，為全球科技進步和人類社會發展做出更大的貢獻。(科普大世界)