NASEM報(bào)告結(jié)論
美國國家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)院（NASEM）最新發(fā)布的一份報(bào)告指出，美國在超強(qiáng)超快激光源方面的研究已經(jīng)被歐洲“遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后”。NASEM報(bào)告由斯坦福大學(xué)激光物理教授、斯坦福PULSE研究所所長Phil Bucksbaum主持的委員會提出，該報(bào)告建議美國能源部（DOE）制定一項(xiàng)計(jì)劃，為美國超強(qiáng)激光光源的研究建設(shè)“至少一座”大規(guī)模開放性實(shí)驗(yàn)設(shè)施。
報(bào)告指出：“目前，全世界80％～90％的超強(qiáng)激光系統(tǒng)均建設(shè)在美國境外，而且目前正在建設(shè)或已經(jīng)建成的所有最高功率的研究性激光器都位于美國境外。歐洲和亞洲的研究基金會一直在大力投資新的科研合作及研究設(shè)施，這些都有望推動激光技術(shù)的發(fā)展及其在機(jī)械制造、醫(yī)藥衛(wèi)生和國防安全領(lǐng)域的應(yīng)用。”
近期最明顯的科研投資案例便是歐洲極光基礎(chǔ)設(shè)施（ELI），得益于歐洲區(qū)域發(fā)展基金提供的近10億歐元的資助，這座最先進(jìn)的超強(qiáng)激光設(shè)施才成為現(xiàn)實(shí)。雖然美國擁有一些先進(jìn)的超強(qiáng)激光器，尤其是勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的192束光路國家點(diǎn)火裝置（NIF），但是報(bào)告中提供的全球拍瓦級激光裝置地圖顯示，歐洲已經(jīng)擁有30座類似的超強(qiáng)激光設(shè)施。
NASEM委員會在報(bào)告中寫道：“顯然，目前的超強(qiáng)激光研究主要集中在歐洲，主要原因是歐盟項(xiàng)目在過去幾十年里一直支持超強(qiáng)激光研究并促成了相應(yīng)的戰(zhàn)略布局，而且歐盟項(xiàng)目資助的各研究機(jī)構(gòu)和國家之間的自我組織良好，這使得美國明顯落后于歐洲。”
歐洲多樣化技術(shù)開發(fā)
報(bào)告中的調(diào)查數(shù)據(jù)還表明，歐洲在主放大器方面已經(jīng)普遍在研究新型鈦藍(lán)寶石激光技術(shù)，而美國仍使用老式的玻璃激光系統(tǒng)。根據(jù)英國中央激光設(shè)備中心主任John Collier提供的更多細(xì)節(jié)，報(bào)告的作者補(bǔ)充道：“歐洲多樣化的技術(shù)開發(fā)突顯了拍瓦級激光器的發(fā)展已經(jīng)得到了很多的支持，并且不斷有資金投入幫助進(jìn)一步開發(fā)和利用這些新技術(shù)。”
立陶宛激光器制造商Ekspla公司為歐洲ELI裝置研制的單周期“SYLOS”激光器，已于今年早些時候交付匈牙利工廠投入生產(chǎn)。照片來源：Ekspla公司。
報(bào)告還指出，歐洲對超強(qiáng)激光器進(jìn)行了更廣泛的商業(yè)投資，與美國“十分蕭條”的情況形成強(qiáng)烈的對比。這一投資浪潮引起歐洲激光公司數(shù)量激增，如One-five、Femtolasers、Lumera Laser、Amplitude Systèmes和Laser Quantum等公司，同時具有諷刺意味的是，許多新興的創(chuàng)業(yè)公司已經(jīng)被美國的大型激光公司收購。
除了建議DOE在學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和政府機(jī)構(gòu)之間建立廣泛的聯(lián)系以幫助制定超強(qiáng)激光裝置的國家戰(zhàn)略之外，報(bào)告還敦促政府協(xié)調(diào)確定激光設(shè)施的重要性能參數(shù)，以更好地符合研究需要。
報(bào)告同時指出：“DOE應(yīng)該帶頭制定一項(xiàng)全面的針對超強(qiáng)激光的跨機(jī)構(gòu)國家戰(zhàn)略，包括：開發(fā)和運(yùn)行大規(guī)模實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，大學(xué)主辦的中等規(guī)模實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，以及在大學(xué)、美國工業(yè)領(lǐng)域和國家實(shí)驗(yàn)室之間進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓的技術(shù)開發(fā)計(jì)劃等。”“科研機(jī)構(gòu)應(yīng)為美國科學(xué)家和工程師創(chuàng)建項(xiàng)目，包括中等規(guī)模的科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、美國境內(nèi)的超強(qiáng)激光科學(xué)項(xiàng)目運(yùn)作、關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)，并參與類似歐洲ELI等國際設(shè)施的研究。”
另外值得一提的是，在現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的條件下，美國將比歐洲ELI擁有一個優(yōu)勢，即把新的超強(qiáng)激光器能夠建在已運(yùn)行的粒子加速器附近。
NASEM報(bào)告評價簡報(bào)
在對NASEM的報(bào)告進(jìn)行評價時，國際光學(xué)工程學(xué)會（SPIE）CEO Eugene Arthurs表示，報(bào)告中的結(jié)論正回應(yīng)了對最近20年美國激光器發(fā)展相對缺乏支持的擔(dān)憂。
NASEM委員會成員、KMLabs創(chuàng)始人兼CEOHenry Kapteyn指出，激光器的發(fā)明是美國創(chuàng)新的成果，如果報(bào)告中所設(shè)想的周密計(jì)劃能夠完整地執(zhí)行，將可能幫助“美國重新奪回競爭力，開創(chuàng)美國的創(chuàng)新領(lǐng)域”。
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