由中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室承建的神光驅(qū)動(dòng)器升級(jí)裝置皮秒拍瓦激光系統(tǒng)于7月9日至8月1日期間完成首次物理磨合實(shí)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)兩支相關(guān)物理研究團(tuán)隊(duì)利用這一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)順利開展皮秒激光打靶物理實(shí)驗(yàn)研究工作，近期給予了實(shí)驗(yàn)結(jié)果反饋。

　　驅(qū)動(dòng)器升級(jí)裝置的第九路皮秒激光脈沖自東向西入射至靶室，以偏北300mm的離軸量入射至離軸拋面鏡。離軸拋面鏡焦距800mm，F(xiàn)數(shù)為2.5，將激光脈沖聚焦至靶室中心。測(cè)量系統(tǒng)提供了每發(fā)次的能量、脈沖寬度值等技術(shù)參數(shù)。

　　本次實(shí)驗(yàn)共發(fā)射65發(fā)大能量，脈沖壓縮前最高輸出能量為314.38J，壓縮脈沖寬度為0.3-1.5ps，最高輸出功率達(dá)到460TW，綜合實(shí)驗(yàn)前的焦斑測(cè)量數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)中X射線針孔相機(jī)測(cè)量結(jié)果，聚焦后的光斑50%能量集中于約20μm直徑圓內(nèi)，靶面最大功率密度可以達(dá)到2.8×1019 W/cm2。

　　物理實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果分析表明，升級(jí)裝置皮秒拍瓦激光系統(tǒng)利用裝置前端OPCPA輸出脈沖成功地實(shí)現(xiàn)了“直通到底”的瞄靶方式，大大簡(jiǎn)化了原有的模擬光瞄靶過程，提高了打靶精度和效率，裝置彈著點(diǎn)精度達(dá)到了9µrad（標(biāo)準(zhǔn)偏差）。能夠正常開展平面靶、錐靶、球形靶等不同靶型的激光物理實(shí)驗(yàn)；能夠提供滿足要求的能量、脈沖壓縮脈寬等激光參數(shù)；裝置能量輸出較為穩(wěn)定，已完全具備了皮秒及亞皮秒超短脈沖物理實(shí)驗(yàn)打靶運(yùn)行能力。

圖1. 系統(tǒng)焦斑能量環(huán)圍曲線（a）及焦斑形態(tài)圖（b）和截面圖（c）

圖2. 系統(tǒng)輸出脈沖自相關(guān)測(cè)量曲線，400fs（a）和3ps（b）