在科幻电影和小说当中，我们经常可以看到其中的角色可以利用强大的激光武器随意发射出破坏性极强的激光光束，但在实际中，只有确保发射的高功率激光不会大范围扩散，才能在理论上实现电影中的激光武器。

在生活中我们可以发现，当手电筒离墙壁越远，光束传播距离就更大，导致光斑也就越大且越暗，这一现象就如同激光光束的扩散，虽然激光的光束扩散比手电筒弱得多，但当激光进行较长距离或必须保证高强度时，扩散的影响也就变得至关重要。

为了尽可能减小激光的扩散效应，研究人员通常使用波导（例如光纤）来传输激光光束，将它们限制在一个狭窄的空间内。虽然波导的纤芯和包层可以抑制激光的扩散效应，但该方法只适用于脉冲强度较弱的激光光束，一旦脉冲强度太大，激光光束会在千分之一纳秒内破坏波导。

基于波导的劣势，由美国国家科学基金会资助的马里兰大学相关研究人员开发了一种改进技术并制造了一种可承受高功率激光的波导，如图1所示。该技术依赖于从等离子体中构建波导，通过向氢云中发射较弱的激光脉冲构建了一种波导，并通过实验证明该波导具备传输高强度激光脉冲的能力（相关内容已发表在Physical Review Letters中），该技术有望成为高能粒子加速实验中的强大工具，并具有极大改善激光粒子加速器性能的潜力。

图1：等离子体构建波导

文章来源：

https://phys.org/news/2020-08-plasma-focus-lasers.html

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