Nyligen har Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM) vid den kinesiska vetenskapsakademin, i samarbete med Zhangjiang Laboratory, gjort framsteg i utvecklingen av ett prototypsystem baserat på Wide-Angle Non-Collinear Optical Parametric Chirped Pulse Amplification-teknologi (WNOPCPA).
Utvecklingen av ultra-intensiva och ultra-kort laseranläggningar har tidigare dragit nytta av teknikerna Chirped Pulse Amplification (CPA) och Optical Parametric Chirped Pulse Amplification (OPCPA). För närvarande är vitt konstruerade pikosekunds petawattlasrar främst baserade på CPA-teknik med neodymglas som förstärkningsmedium, medan femtosekunds petawattlasrar är baserade på CPA-teknik med titan-dopad safir som förstärkningsmedium. Internationellt är de femtosekundhundra-petawattlasrarna som är under uppbyggnad alla baserade på OPCPA-teknik som använder DKDP som den olinjära kristallen. Det finns dock en brist på stödjande tekniker för framtida utveckling av tusen-petawatt (exawatt) lasrar.
Sedan 2019, för att möta utmaningarna med framtida exawatt-laserutveckling, har forskarteamet föreslagit och iterativt färdigställt en teknisk lösning för nästa generation av ultra-intensiva och ultra-korta lasrar-vidvinkel-icke-kolineär optisk parametrisk chirped pulsförstärkning (WNOPC-teknik). För närvarande bygger teamet en WNOPCPA-prototyp för att validera den tekniska rutten, som tjänar den framtida utvecklingen och konstruktionen av exawatt-lasrar.
Forskargruppen har framgångsrikt utvecklat en ultra-bredbandskälla med en bandbredd på 500 nm (som täcker 700 nm till 1200 nm). Drivlasern är en industriell femtosekund Yb:YAG-laser med en full bredd vid halva maximum (FWHM) på 4 nm. Med hjälp av tunn-diskkomprimeringsteknik och optisk parametrisk förstärkningsteknik utökade teamet bandbredden till en full bredd på 500 nm, vilket uppnådde en relativt platt spektral utgång och gav en startkälla för konstruktionen av WNOPCPA-prototypen.
De relaterade forskningsresultaten har publicerats i Optics Letters. Studien fick stöd från bland annat Kinas nationella nyckelforsknings- och utvecklingsprogram och Kinas nationella naturvetenskapliga stiftelse.