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三人的獲獎理由是：“用于激光物理領(lǐng)域的突破性發(fā)明”。

今天我要聊聊Gérard Mourou和Donna Strickland。

2018年諾貝爾物理學(xué)獎頒給了脈沖放大的發(fā)明者M(jìn)ourou先生和他的學(xué)生Strickland教授。既出人意料，也在意料之中。

超短脈沖（一般定義為小于1納秒的激光脈沖）的放大，在很長時間內(nèi)是令人頭痛的問題：極短的脈沖不利于吸收放大介質(zhì)中的能量，和高峰值功率極易破壞放大器中的光學(xué)元器件。

對于后者，簡單的解決方法是將脈沖的截面擴(kuò)大，減少單位面積內(nèi)的脈沖能量和功率?？墒牵娣e的擴(kuò)大帶來能量密度的減少，更不利于吸收增益介質(zhì)儲存能量。而且，再擴(kuò)大，能擴(kuò)大到多少倍呢？幾十倍？幾百倍？

Mourou先生及其學(xué)生Strickland教授，想到雷達(dá)放大技術(shù)。雷達(dá)脈沖放大，就是利用雷達(dá)脈沖的寬帶頻譜，把雷達(dá)脈沖調(diào)制為頻域的啁啾（類似鳥的叫聲），在時域就是脈沖的展寬，再放大，以避免高峰值功率破壞的。

能不能把這個技術(shù)移植到激光脈沖放大呢？

超短激光脈沖本身也對應(yīng)著非常寬的光譜。利用色散技術(shù)，將脈沖在時域展寬，然后再放大，不就既能避免放大中的光學(xué)損傷，又能更有效地獲取增益了嗎？那么什么東西能把脈沖展得更寬呢？色散介質(zhì)啊。可是一般的介質(zhì)色散實在太小，有限長度內(nèi)展寬不了多少。

時間已至1980年代中期，光纖技術(shù)已經(jīng)成熟。用光纖?。∮谑?，就用了幾公里的光纖，把脈沖展寬到了幾百皮秒。后面的放大就順理成章了。因為是利用頻率的啁啾將脈沖展寬再放大的，這種技術(shù)就被命名啁啾脈沖放大技術(shù)（chirped pulse amplification，CPA）。

放大后，脈沖再壓縮原來的寬度。但是發(fā)現(xiàn)并不容易。直到光柵脈沖展寬器被發(fā)明出來，光纖脈沖展寬器才被淘汰（當(dāng)然有的場合還在用），脈沖壓縮才逐漸完美。

這個發(fā)明可不得了。從圖1可以看到，超短脈沖的峰值功率從原來的千瓦（圖縱坐標(biāo)是聚焦后的峰值功率），一下子就躥升到了兆瓦，一直到現(xiàn)在的帕瓦（10¹⁵ W）。

所以，Mourou/Strickland師生獲得諾獎，也當(dāng)之無愧。

為什么還有人不服氣呢？因為有人認(rèn)為，這個技術(shù)，只不過是將雷達(dá)放大技術(shù)移植到了激光技術(shù)，不能算是原創(chuàng)。

但是諾獎委員會不這么想。他們想的是，如果沒有這個技術(shù)的發(fā)明，哪怕是移植，能有今天的帕瓦激光嗎？能有飛秒激光的普遍應(yīng)用嗎？能有后來的飛秒脈沖嗎？如果沒有，這個獎給了Mourou師生就是值得的！