強場激光物理及相關前沿新方向是現代物理學乃至現代科學中最重要的前沿之一，不僅有重大的科學意義，而且對國家戰略高新技術與交叉學科領域也有重要的推動作用。高次諧波和阿秒脈沖產生、強激光在大氣中長距離傳輸和應用、強激光驅動產生超高梯度電子和離子加速、新型光源（從太赫茲輻射到伽瑪射線）產生、光核物理、快點火激光核聚變和其他新型激光聚變概念等都是這個領域受到極大關注的課題。針對各種潛在的應用，這些課題不僅有大量的技術問題有待解決，還有極為豐富的新物理有待人們去認識。
強場激光物理及相關新前沿新方向是國際上現代物理學乃至現代科學中非常重要的前沿學科領域，不僅有重大的科學意義，而且在國家戰略高技術與交叉學科領域中也有重要的推動作用。實驗室主要從事激光物理，特別是強場激光物理及相關新前沿新方向的開拓研究，包括：新一代超強超短激光源物理與技術；強場超快極端條件激光物理的實驗與理論；超強超短激光與物質的相互作用；量子相干操控原子與電子、強場高能量密度物理等新前沿新方向開拓；基于強場超快條件的超短波長相干輻射、激光核聚變等戰略高技術的科學基礎；相關探測新技術新方法及在材料、生命和信息科學中的交叉應用基礎等研究。
強場激光物理國家重點實驗室在以下研究方面取得系列重大進展：在超強超短激光的持續創新發展方面取得突破性進展，發明寄生振蕩抑制等多項技術，研制成功世界最高峰值功率的飛秒拍瓦級超強超快鈦寶石激光系統，被“NaturePhotonics”雜志專欄報道。利用該裝置在臺式化激光核聚變等研究中取得國際領先水平重大實驗成果；強場超快物理研究取得有重要國際影響的系統性原創成果，如周期量級超快強場極端條件的創立與時空新特性的發現、周期與亞周期時間尺度量子相干控制及阿秒相干輻射新機制的發現等，為國際極端非線性光學等新領域的開拓與發展作出中國學者的重要貢獻；此外，還在可調諧中紅外新波段強場相互作用新物理、新效應前沿研究領域的開拓探索中取得重要原創性發現，并提出了相對論性超強激光場中高能電子與質子加速的新方案與新機制等。在包括國際頂尖物理學期刊PhysicalReviewLetters等雜志上發表了一批高質量的論文，已得到廣泛引用與高度評價，產生重要國際學術影響，并獲得一批發明專利。
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