近日，原子能院核物理研究所強流粒子束與激光研究室在激光增益窄化效應抑制和脈沖時域對比度提升等超短超強激光關鍵技術方面取得新進展，有效提升了百太瓦級超短超強激光平臺性能，為繼續深入開展激光核物理、激光驅動粒子加速研究等前沿科學研究提供重要技術支撐。相關研究成果分別發表在國際高水平期刊《AIP Advances》（《美國物理聯合會進展》）和《Applied Sciences》（《應用科學》）上，文章第一作者及通訊作者為核物理所副研究員趙保真。

設置光闌后輸入光束及采用XPW后的激光光譜

近年來，隨著啁啾脈沖放大(CPA)技術的提出，超短超強激光與物質相互作用的研究領域得到不斷拓展，為科學研究提供了前所未有的全新實驗手段和極端實驗條件，極大地促進了激光驅動的新型粒子加速器、新型輻射源、激光核物理等多項研究工作的快速發展。其中，激光增益窄化效應是限制超短超強激光峰值功率密度有效提升的重要因素，脈沖時域對比度則會對激光與物質相互作用的物理過程產生直接影響。對此，原子能院研究團隊聚焦激光增益窄化效應抑制和激光脈沖對比度提升等關鍵技術，開展了一系列技術攻關和研究工作，并達到預期效果。

有無多階三波長波片情況下輸入激光束的典型光譜

研究團隊利用腔外多階三波長波片(WP)在再生放大器中實現了激光光譜增益窄化的預補償。結果顯示，通過運用放置在展寬器上的石英波片，可有效抑制其增益窄化效應，使輸出光譜帶寬從25nm展寬至40nm，最寬的光譜脈沖則被壓縮至33.2fs（飛秒）。此外，團隊還通過雙BaF2（氟化鋇）晶體的空氣改進型交叉偏振波（XPW）濾波技術，采用光闌濾除輸入光束外部輪廓，使光譜帶寬從40nm拓寬至57nm，實現焦斑尺寸接近衍射極限、轉換效率達16.5%，有效提升了激光輸出能量的穩定性，激光時域對比度提升兩個數量級。