這些“鏡子”只存在一段時(shí)間，但可以讓超高功率激光器的尺寸足夠小，就像世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)與我們現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)。目前，超高功率激光占用的地方比飛機(jī)庫(kù)還要大。未來(lái)超高功率激光器有潛力被開(kāi)發(fā)成各種基于等離子體的、高損傷閾值的光學(xué)元件，這些元件將小型化甚至微型化，小占地面積、超高功率、超短脈沖激光系統(tǒng)將幫助科學(xué)家更方便更有效率的研究。生產(chǎn)反射鏡和其他光學(xué)元件的新方法為開(kāi)發(fā)下一代高功率激光器指明了方向，從數(shù)百PB（1015瓦）到8 EB（1018瓦）。

英國(guó)，美國(guó)，韓國(guó)等聯(lián)合團(tuán)隊(duì)科學(xué)家們解釋說(shuō)：“高功率激光器是在醫(yī)學(xué)、生物、材料科學(xué)、化學(xué)和物理等許多領(lǐng)域進(jìn)行研究的工具。讓高功率激光器更廣泛地使用將改變科學(xué)的工作方式，所有大學(xué)可以在一個(gè)房間里，在桌面上，以合理的價(jià)格擺放這些工具。我們的工作通過(guò)提出新的制造光學(xué)元件的方法，大大提高了高功率激光器的最新水平，這些光學(xué)元件比現(xiàn)有元件更堅(jiān)固，而且是瞬態(tài)的，這使得它們獨(dú)一無(wú)二。這是一種更緊湊、更強(qiáng)大的方法，可以為高功率激光器提供一種范式轉(zhuǎn)變，這將激發(fā)新的研究方向?！?/p>

這項(xiàng)新的研究利用反向傳播激光束制作了層狀等離子體反射鏡。等離子體是完全電離的氣體，構(gòu)成了可見(jiàn)宇宙的絕大部分。反向傳播的激光束在等離子體中產(chǎn)生拍頻波，將電子和離子驅(qū)動(dòng)成規(guī)則的層狀結(jié)構(gòu)，這是一種非常堅(jiān)固、高反射率的反射鏡。這面鏡子只短暫地存在幾皮秒，它幽靈般的存在使得非常強(qiáng)烈的激光能夠被反射或操縱。

瞬態(tài)層狀等離子體被稱(chēng)為體積布拉格光柵，類(lèi)似于晶體中的布拉格結(jié)構(gòu)，直徑只有幾毫米。它有潛力被開(kāi)發(fā)成各種基于等離子體的、高損傷閾值的光學(xué)元件，這些元件將幫助科學(xué)家制造下一代小占地面積、超高功率、超短脈沖激光系統(tǒng)。

“這種新的制造瞬態(tài)強(qiáng)等離子體反射鏡的方法將徹底改變加速器和光源，因?yàn)樗鼘⑹顾鼈兎浅＞o湊，能夠產(chǎn)生超短持續(xù)時(shí)間的超強(qiáng)光脈沖，比任何其他方法都能輕易產(chǎn)生的短得多。等離子體可以承受每平方厘米1018瓦的強(qiáng)度，這比傳統(tǒng)光學(xué)器件的損壞閾值高出四到五個(gè)數(shù)量級(jí)。這將使光學(xué)元件的尺寸減小兩到三個(gè)數(shù)量級(jí)，使米級(jí)光學(xué)器件縮小到毫米或厘米?！笨茖W(xué)家們解釋說(shuō)。