激光器发明至今，功率的不断提升一直备受业界关注，截止目前，激光器的功率已经达到了PW（拍瓦，10¹⁵ W）级别，例如欧洲的10 PW激光器、中国的5.3 PW激光器以及拟建造的100 PW激光器。在此PW激光器的潮流下，密歇根大学也在美国国家科学基金会1850万美元的支持下建立3 PW的ZEUS激光器，并将其建立为联邦政府资助的国际用户设施，该项目预计于2022年开始其首次试验。

ZEUS全称为“zetawatt-equivalent ultrashort-pulse laser system（zetawatt 等效超短脉冲激光系统）”，是一种可以模拟产生比3 PW强大约100万倍的激光器。其研究人员表示，在激光器最初开始运行时，将在单个目标区域内以1/6的峰值功率（即0.5 PW）启动实验，并以每秒1~5个超短脉冲的速度向外发射，其每个脉冲持续20~50千万亿分之一秒，可轻易将气体原子转变为等离子体，以实现极端等离子体物理学的基础研究。且该系统将在两年内逐步提升至满功率，并计划于2023年10月开始其正式实验和用户操作。

此外，该装置最终会将全功率激光束发送到真空室中，一方面将激光束聚焦在气体目标上，另一方面产生沿相反方向传播的碰撞电子束，以此完成对更高功率激光器的模拟发射，其功率预计可达到zetawatt（10²¹ W）级别。

ZEUS的项目经理 Franko Bayer还表示：“与造价数十亿美元的大型粒子加速器相比，这种用‘桌面’激光技术制造的极端等离子体为物理学基础研究提供了一种成本更低的替代方案。”

本文由光电汇编辑王越根据photonics内容整理，如需转载请注明。

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