继上月从美国国防部（DOD）拿下1490万美元合同用于研究脉冲激光效应之后，罗彻斯特大学近日又从美国国家科学基金会（NSF）获得了近1800万美元的资金，用于EP－OPAL——即OMEGA EP耦合光参量放大器线（OPAL）的关键技术设计和原型。

EP－OPAL是一个致力于研究超高强度激光与物质相互作用的新设施，罗彻斯特大学指出，该设施可以在完成设计项目后在激光能量学实验室（Laboratory for Laser Energetics，LLE）进行建造。

高强度激光的使用，使从等离子体科学到粒子加速、实验室天体物理学到激光驱动的核物理学等领域的科学工作成为了可能。如今，这些工作也已带来无数的科学、医学、商业和工业应用。

美国国家科学基金会（NSF）为罗彻斯特大学和合作机构提供了资金，用于设计和制作关键技术的原型。该项目的联合主要研究人员包括罗切斯特大学的Jonathan Zuegel和Antonino Di Piazza、布法罗大学的Eva Zurek、加州大学欧文分校的Franklin Dollar，以及澳大利亚圣母大学的Ani Aprahamian。

罗切斯特大学激光能量学实验室（LLE）的OMEGA激光设施目前已经拥有Omega和Omega EP两大激光器装置，可供来自世界各地的研究人员使用。根据设计规划，EP－OPAL接下来会增加两个世界上最强大的激光器，并利用高能 OMEGA EP激光器的能力。其设计将以最紧迫的科学问题为指导，这些问题可以在四个前沿研究领域使用这种激光系统解决，分别是：

－ 粒子加速和先进光源（PAALS）

－ 高场物理与量子电动力学（HFP／QED）

－ 天体物理学和实验室行星物理学（LAPP）

－ 激光驱动核物理（LDNP）

根据LLE首席研究员Jonathan Zuegel的说法，一个成功的EP－OPAL设计将使世界上功率最高的激光系统成为可能。他描述称：“它的两个激光束结合在一起，将发出峰值功率接近太阳入射到地球表面的总功率的激光脉冲，但聚焦在一个比人类头发的横截面还小的区域。”

该项目的主要目的是：

－ 设计EP－OPAL设施（包括激光器、实验系统和诊断），以解决一系列引人注目的科学问题

－ 设计和原型的高能激光放大器的拍摄周期时间为几分钟

－ 设计和原型大型光学生产和表征系统

EP－OPAL设施被设想为一个学习环境和各种科学网络的中心，为基础研究、创新和社会效益提供机会。该项目利用了合作机构的专业知识、资源和人才，包括加州布法罗大学、欧文大学、马里兰州圣母大学和密歇根州大学、俄亥俄州立大学、普利茅斯光栅实验室。这笔资金是美国国家科学基金会中型研究基础设施计划（Mid－Scale Research Infrastructure－1）的一部分。

上个月，罗切斯特大学激光能量学实验室与国防部签订了一份价值1490万美元的合同，用于研究脉冲激光效应。根据该大学的说法，这笔资金大约是近年来从国防部获得的年度资金的两倍。除了支持罗彻斯特大学激光能量学实验室的科学任务外，这笔资金将有助于推进技术和发展人才培养，以支持基于激光的定向能系统的广泛使用。

罗切斯特大学激光能量学实验室设立于1970年，是目前获得美国能源部（DOE）资助的规模最大的大学研究中心。作为一处国家资助下的研究设施，LLE一直在进行一系列的科学性实验，并因其对美国能源部惯性约束核聚变和高能密度物理项目的重大贡献而得到了国际上的广泛赞誉。去年9月，罗切斯特大学激光能量学实验室开始了大规模的扩建工程，扩建共耗资4200万美元，将兴建总面积为6．6万平方英尺的新办公室和新实验室大楼，并会与LLE现在位于纽约州布莱顿的实验室直接相连，预计将于2024年正式竣工。

关于OMEGA EP

OMEGA EP激光系统自2008年开始运行，是对60束UV OMEGA激光系统的补充，扩展了罗切斯特大学激光能量学实验室（LLE）OMEGA激光设备的性能和能力。OMEGA EP具有四个三倍频率、千焦耳级、独立配置的NIF级光束线，其中两个可以压缩用于短脉冲、拍瓦级操作。

高强度和高能量的短脉冲和长脉冲操作结合灵活的诊断系统，为尖端等离子体、高场、高压材料和高能量密度（（HED）研究以及先进辐射源的开发提供了广泛的实验配置。全系统激光输出周期约为1．5小时，每天输出发射7－8次；然而，在45分钟的激光输出周期内实现交错光束操作，将有望在每天2倍以上的激光输出的条件下开展兼容实验。