诺奖 | 灵感来自雷达技术的CPA技术 留言

技术解读2018诺奖：激光物理领域的突破

Gérard Mourou 和 Donna Strickland利用色散技术，在飞秒激光脉冲加上非常强的色散，这样脉冲的宽度会被大大展宽。

脉冲宽度经过足够的色散可以变的很宽(百皮秒或者纳秒量级)，其峰值功率也下降了3-6个数量级，展宽后的脉冲由于峰值功率导致的克尔非线性效应大大减弱。这保持了飞秒脉冲原有的宽光谱，在放大后脉冲的能量得到有效的增加，但并不会损坏增益介质。

在放大后通过采用与展宽时相反方向的群延迟色散，可以将脉冲宽度压缩至飞秒量级，仍然保持较短的脉冲宽度（由于放大过程中增益窄化，光谱一定程度会变窄，脉冲宽度会比原脉冲有所增加）。

脉冲激光技术在峰值功率上，自从20世纪60年代初期增加之后，十多年来只出现了增量增长。 Strickland和Mourou于1985年发明了用于光脉冲的CPA技术，极大地改变了这种情况。

大家看到Chirp Pulse Amplification，大家估计想到了雷达信号处理中线性调频信号的脉冲压缩技术。

对，没错，灵感的来源就是来自雷达技术。

我们来看看CPA处理的三步：

1. 超短激光脉冲在时间上拉伸几个数量级，从而降低其峰值功率；

2. 在激光材料中被放大而不会损坏它；

3. 压缩回原来的脉冲，从而产生非常高的峰值功率；
   

这与脉冲压缩技术中发射大的时宽带宽积信号从而降低峰值功率，并通过匹配滤波将大时宽压缩成短脉冲从而获得高的距离分辨的思想是不是一样的呢？

原文始发于微信公众号（雷达通信电子战）