北京
图1 超宽带近零色散镜结构示意图
近日，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光元件技术与工程部邵建达研究员团队和超强激光科学与技术全国重点实验室李朝阳研究员合作，在超宽带近零色散镜方面取得新进展。相关成果以“Ultra-broadband mirrors for ultrafast and ultra-intense laser sciences”为题发表在Ultrafast Science期刊上，并被选为杂志2026年第一期“封面论文”。
超强超短激光可创造前所未有的实验条件，是研究极端物理的核心工具之一。阿秒激光则是人类所能掌握的最短时间尺度，为实现电子运动探测和阿秒物理学研究提供了关键手段。超宽带近零色散镜是超强超短和阿秒激光系统中用于光束控制、能量传输的核心元件，肩负着超宽光谱范围内全系统能量激光传输的重任，其宽光谱色散调控和激光负载能力最终决定了极端光场激光系统的输出能力。
图2 不均匀性对脉冲传输影响。(a)1.2m反射镜均匀性分布，(b)反射率，(c)群延迟色散(GDD)，(d)时空电场分布
研究团队提出了一种基于金属-介质啁啾结构的超宽带近零色散镜，实现了在一个倍频程高反射带宽，更突破性地获得了近300 nm的近零色散带宽——结合色散管理元件可进一步扩展至一个倍频程。建立了多层膜积分电场损伤模型，从电磁场能量沉积角度揭示了近零色散结构的损伤机理，为更高损伤阈值设计提供了理论指导。该结构在制备上表现出良好的工艺容差性，对膜厚误差具有较强的鲁棒性，适用于米级口径高能激光薄膜元件的可靠制备。超宽带近零色散镜可应用于百拍瓦级激光装置，并为未来单周期艾瓦激光系统的发展提供关键元件支撑，对推动极端强场物理、阿秒与仄秒科学等前沿领域具有重要意义。
相关工作得到了国家自然科学基金委、上海市浦江人才计划、中国科学院青年创新促进会、博士后科学基金等支持。(高功率激光元件技术与工程部供稿)
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