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從2018年諾貝爾物理學獎看創新 精選

已有 9627 次閱讀 2018-10-2 23:27 |系統分類:觀點評述| 諾貝爾物理學獎, 啁啾脈沖放大技術

 

Mourou先生和他的學生Strickland教授因啁啾脈沖放大技術(CPA)獲得2018年諾貝爾物理學獎。

這個技術的本質,是將雷達中的啁啾脈沖技術移植到了激光放大技術中。雷達和光都是電磁波。通過類比的方法,將一個技術移植到另一個領域,即所謂“觸類旁通”,是一種發明的技巧。

雖然有人認為,這個技術不是原創,不應該獲得諾獎。但是從鎖模技術產生超短脈沖到CPA的發明,幾乎經歷了20年。在這漫長的時間里,為什么大家都只盯著光束面積的擴大呢?為什么沒有其他人提出啁啾脈沖放大技術呢?所以,看似簡單的移植,必然包含著Mourou先生這樣的有心人的研究和思考。

值得指出的是,經過了30多年的發展,飛秒激光放大技術又到了一個瓶頸期。巧合的是,這個瓶頸竟然和30多年前一樣:脈沖的峰值功率太高,而光柵展寬器展寬的脈沖寬度有限:小于等于1納秒。依然是峰值功率受限,峰值功率太高,放大器的光學破壞。

繼續展寬脈沖?誰都想?墒,要把飛秒脈沖展寬到現有水平的10倍,最高效的光柵脈沖展寬器,也要3米長!不太現實。

所以,科學家們不約而同地想到了脈沖的相干合成。

Mourou先生依然站在潮頭。他開的藥方是上萬根光纖放大器捆在一起的空間相干合成,引來無數點贊。上萬根光纖輸出光的相干合成,所有光纖輸出的脈沖要完全同步,想想都頭大。雖然理論上不是不能實現。

更重要的是,我們在想,Mourou先生是否背離了初心而忘記了使命?當年大家都盯著擴大光束面積的時候,您不是另辟蹊徑,提出了脈沖時域展寬嗎?您現在怎么又回到了30多年前呢?

更危險的是,Mourou先生對正在挑戰他的另外幾種脈沖相干合成技術不屑一顧。這就給其他科學家趕超他提供了機會,F在,密西根大學的一個教授,已巧妙地用新技術將81個脈沖合成到了一起,相當于將展寬到了前所未有的81 ns,增加了脈沖能量進一步放大的空間。如此下去,CPA技術的大旗,恐怕就要易手了。

       “生活不是賽場,理想不容退場”。成也蕭何,敗也蕭何。新的CPA技術現在雖然還不分勝負,但勝利永遠屬于不忘初心,不固執己見,勇于否定自己,不斷開辟新路的人。也許這就是本次諾貝爾物理學獎及諾獎之外的故事給我們的啟示。

(本博文已授權科學網公號發布)



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