美国国家科学院委员会呼吁美国各科研机构间加强相互协调，计划建造至少一座全新的大型开放性实验设施。美国国家科学、工程和医学研究院（NASEM）最新发布的一份报告指出，与目前欧洲刚刚建成投入使用的极光阿秒脉冲源(ELI)相比，美国在高能超快激光光源方面的研究已经被欧洲“远远甩在身后”。

NASEM报告由斯坦福大学激光物理教授、斯坦福脉冲研究所（PULSE）所长Phil Bucksbaum主持的委员会提出，该报告建议美国能源部（DOE）制定一项计划，为美国高能激光光源的研究建设“至少一座”大规模开放性实验设施。报告指出：“目前，全世界80％～90％的高能激光系统均建设在美国境外，而且目前正在建设或已经建成的所有最高功率的研究性激光器都位于美国境外。欧洲和亚洲的研究资助基金会一直在大力投资建设新的研究设施，这些设施有望推动激光技术的发展及其在机械制造、医药卫生和**安全领域的应用。”

在欧洲和亚洲快速发展高能激光的同时，美国已经失去了在该领域的统治地位，新的研究报告建议美国能源部能够协调政府机构、大学和工业企业重新考虑一项新的国家战略。近期最重要也是最成功的科研投资案例是欧洲极光阿秒脉冲源(ELI)，得益于欧洲区域发展基金提供的近10亿欧元的资助，才使这座最先进的高能激光设施成为现实。

虽然美国拥有一些先进的高能激光器，例如劳伦斯•利弗莫尔国家实验室的国家点火设施（NIF），但是报告中提供的全球激光设备地图显示，目前欧洲已经拥有30座类似的高能激光设施。NASEM委员会在报告中写道：“很明显，目前的高能激光研究主要集中在欧洲，主要原因是欧洲各家研究机构和科研组织，在过去几十年通过参与欧盟的计划一直受到欧盟的支持并产生了实质性的影响，这使得美国已经明显落后于欧洲。”

欧洲多样化技术开发

报告中的调查数据还表明，欧洲普遍采用的是新型钛蓝宝石激光放大器，而美国使用的仍然是老式的玻璃激光放大器。根据英国中央激光基金会主任John Collier提供的更多细节，报告的作者补充道：“欧洲多样化的技术开发突显了拍瓦级激光器的发展已经得到了更多的支持，并且不断有资金投入帮助进一步开发和利用这些新技术。”

立陶宛激光器制造商Ekspla公司为欧洲极光阿秒脉冲源研制的单周期“SYLOS”激光器，已于今年早些时候交付匈牙利工厂投入生产。NASEM在报告中着重强调了在高能激光设备方面进行更广泛投资而产生的商业效益，以及美国目前在这一领域如何落后于欧洲和亚洲。照片来源：Ekspla公司。

报告还指出，由于目前欧洲对高能激光器进行了更广泛的商业投资，与美国的情况形成强烈的对比。这一投资浪潮引起欧洲激光公司数量激增，例如One-five、Femtolasers、Lumera Laser、Amplitude Systèmes和Laser Quantum等公司，与此同时，许多新兴的创业公司已经被美国的一些激光公司收购。

除了建议美国能源部在学术界、工业界和政府机构之间建立一个广泛的联系以帮助制定高能激光设施的国家战略之外，报告还敦促政府协调确定激光设施的重要性能参数，以更好地服务于研究需要。报告指出：“能源部应该带头制定一项全面的高能激光机构间的国家战略，包括：开发和运行大规模实验室项目，大学实验室托管等中等规模的项目，以及在大学、美国工业和国家实验室之间进行技术转让的技术开发计划等。”

“科研机构应为美国科学家和工程师制定计划，包括中等规模的科研基础设施建设、美国境内的高能激光科学的项目运作、关键基础技术的开发，并参与类似欧洲极光阿秒脉冲源等国际设施的研究。”另外值得一提的是，在现有基础设施的条件下，美国将比欧洲极光阿秒脉冲源拥有一个优势，即新建设的高能激光器能够与已在美国各地运行的粒子加速器进行同地协作。

NASEM简报

在对NASEM的报告进行评价时，国际光学工程学会（SPIE）首席执行官Eugene Arthurs表示，报告中的结论正回应了对最近20年美国激光器发展相对缺乏支持的担忧。NASEM委员会成员、KMLabs创始人兼首席执行官Henry Kapteyn指出，激光器的发明是美国创新的结果，如果报告中所设想的周密计划能够被完整地执行，将可能帮助“美国重新夺回竞争力，开创美国的创新领域”。

Bucksbaum和Arthurs将在一个简报会和专题讨论会上发言。除此之外，在NASEM和美国国家光电子学会（NPI）的协调下，有关NASEM报告的调查结果发布会将于当地时间12月14日下午4点在华盛顿特区的国家科学院凯克中心举行。

来源： http://optics.org/news/8/12/11

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