国内外激光领域一周热点新闻回顾

　　过去的一周激光技术领域给了我们不少的惊喜，号称世界最大激光器的NIF迎来了里程碑性进展，离最终“点火”又进了一步...

　　此外，美国已经在弗吉尼亚州对轨道炮（运用电磁发射技术）开展陆地测试，试验中炮弹速度是音速的6到7倍，威力巨大。美国海军希望用轨道炮替代传统的大炮，远距离发射致命炮弹。

　　美军开发新式武器主要是为了压缩成本，不是追求炫酷的科技。和传统武器相比，这两种新式武器具有两大优势。首先它们价格低廉；其次不必担心弹药储备，能够持续发射。

　　国防专家洛伦汤普森表示，美舰上配备的拦截导弹每一枚耗资至少100万美元（约合600万元人民币），价格昂贵。而激光武器每次发射只要几美元。

　　但汤普森指出，无论是激光武器还是轨道炮都存在缺点。比如，激光武器易受到天气和因素影响，而轨道炮则需要巨大的电力来发射炮弹。

　　就在迎来5周岁生日之际，美国国家点火装置（NIF）位于加利福尼亚州的激光核聚变装置，终于得到了一些让核聚变科学家欢欣鼓舞的结果。在去年年底进行的一系列实验中，NIF研究人员获得的能量输出是之前记录的10倍，并且演示了自动加热现象。自动加热是一种自持燃烧反应，所产出的能量多于消耗的能量，如果核聚变要达到其最终目标“点火”，这至关重要。

　　“这常有意义的研究，是迈向更高收益的良好起点。”英国伦敦帝国理工学院惯性聚变研究中心的Steven Rose说。这标志着核聚变能源将步入新时代。

　　位于劳伦斯利弗莫尔国家实验室的NIF致力于通过熔合氢的两种同位素（氘和氚）的原子核，再造太阳和氢弹的能量源。科学家通过利用全世界最高能的激光将氘和氚的原子核加热到极高的温度和压力，以便它们有足够的能量战胜自然的相互力，最终碰撞在一起。

　　2009年，相关设备装配完成后，NIF研究人员开始了一个为期3年的“竞赛”，以实现尽快点火。但是，当第一个3年结束时，他们距离设定的目标还很远。于是，美国资助该实验室启动了另一个3年计划，进行更多的调查性研究，并确定问题之所在。

　　近日，刊登在《自然》和《物理评论快报》上的新研究是证明该方法有效的首个标志。“这是一个无可挑剔的结果。”美国罗切斯特大学激光能量实验室主任Robert McCrory说。但他还表示，NIF离点火仍然很远。“那些期待突破性进展的人们可能很快将会失望。”McCrory说。

　　为了达到核聚变所必需的极端条件，国际热核聚变实验堆（ITER）等一些设备使用高能燃料，并利用粒子束进行加热。NIF则采用一个不同的方法：利用激光脉冲爆炸微小燃料样本，从而产生小型核聚变激增。如果一切正常，爆炸将产生比激光脉冲更高的能量，实现净能量增益。NIF激光器约有一个露天足球场大小，能够产生192支紫外线纳秒的一个脉冲中能够传递1.9兆焦能量，大约相当于一辆2吨卡车每小时行驶160公里的动能。

　　紫外线光束能够转变成X射线，然后袭击燃料胶囊 一个比花椒略小的中空塑料球，能容纳0.17毫克冻结的氘和氚。强烈的X射线脉冲击中燃料胶囊后能引起一些塑料发生爆炸；这也剩余的塑料和冻结的燃料向中心高速聚拢。如果一切按计划进行，结果是核聚变燃料小球的状态是5000万开尔文、铅密度的100倍，足够的热量和密度能引发核聚变反应。

　　英国投资600万英镑（约995万美元），推动下一代低成本光信号（非电子信号）数据传输电板的研究。该项目在英国南安普顿大学带动下，寻找一种廉价地大量生产硅光子芯片的方法，这种硅光子芯片可以用很少的功率高速处理大量的数据。

　　这项研究---从铜导线通信转向移动光纤通信用的计算当量，有助于推动硅光子学成为从电脑到电视到数字化的医疗保健系统的主流电子设备。

　　南安普顿的光电子研究中心（ORC）项目负责人认为，光子通信技术在核心系统中非常重要，目前正处在大众市场的门槛上。最关键的是，该技术必须遵循一个积极低成本模式，这意味着与微电子产业发展类似的方法必需是光子。