点火需要火花，有时这并不容易，任何尝试点燃过绿的圣诞柴的人都可以证明这一点。热核反应也需要点燃，这绝对不容易。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室一直在研究这个问题，并在其基于激光的“快速点火”方法方面取得了重大进展，该方法用于点燃压缩氢同位素燃料芯块中的热核反应。传统方法被称为“中心热点”，需要在内爆过程中同时压缩和点燃球形燃料芯块。相比之下，FI 方法将内爆的压缩和点火阶段分开，这具有诸多优势，例如允许燃料芯块尺寸灵活变化，并且点火所需的质量更小（从而减少能量输入，增加能量增益）。如果 FI 的优势能够实现，那么最终开发惯性聚变能发电厂应该会更加容易。此外，能够在受控环境下研究此类反应的能力，可以消除地下核武器试验的需要，并使科学家能够研究恒星和行星核心特有的物理和化学特性。
FI 本身是一项复杂的技术，它需要同步 192 束激光的输出，从而向燃料芯块输送大量能量。今年 5 月，《自然光子学》杂志报道称，劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 于 3 月成功演示了这项技术，同时发射了 192 束激光，并在 230 亿分之一秒内输送了 1.875 兆焦耳的能量。据 optics.org 的一篇报道，LLNL 随后于 7 月成功进行了复射，使基于激光的聚变可能性“完成了 75%”。
然而，也存在一些实际问题。根据 LLNL 网站的信息，192 束激光阵列只能每隔几个小时发射一次；在两次发射之间，数千个光学元件需要时间冷却到足以承受下一轮发射。因此，除了这项技术之外，劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 正在一个名为“水星”的项目中开发单光束激光系统。水星项目的科学家已经找到了一种冷却光学元件的方法，从而实现激光的频繁发射。水星技术利用来自二极管激光器（类似于商用 CD 读写播放器中使用的激光器）的光线，当光线穿过镱-锶-氟磷灰石 (Yb:S-FAP) 单晶增益介质时，光线会被放大。阿尔弗雷德大学助理教授吴义全 (Yiquan Wu) 表示，虽然 Yb:S-FAP 是高效、高功率激光应用领域最有前景的材料之一，但其难以生长成大型单晶。
吴义全获得了空军科学研究办公室青年研究员奖的资助，正在研究各向异性、多晶、透明的掺镱锶氟磷灰石的合成和特性，这种材料目前也用作单晶。 （水星网站称，劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 也在研究透明陶瓷放大器介质，但并未提及其成分。）
吴在一封电子邮件中评论道：“如果能够通过先进的陶瓷工艺成功开发出多晶六方 Yb:S-FAP 透明陶瓷，就有可能制造出具有目前柴氏法工艺无法实现的光学特性的大尺寸激光增益介质。” 用于此类先进激光应用的增益介质横截面积为 10-40 cm²。
吴认为，激光陶瓷之所以具有吸引力，是因为它们比单晶材料更耐用，制造效率更高，也就是说，它们可以更快地成型，产量更高，同时采用经济高效的制造方法。他还指出，陶瓷材料还具有现有激光器无法实现的设计潜力。 “激光陶瓷可以制备高浓度激光活性离子的均质固溶体，以及结构复杂的复合激光介质。开发用于制造任意几何形状和可变掺杂剂的激光陶瓷的加工技术，将能够定制陶瓷激光器的光学和物理特性，从而为设计具有新特性和功能的激光器提供机会。”他报告说。
他的团队正在利用湿化学工艺和先进的陶瓷加工方法来合成透明陶瓷。吴教授表示：“生长合适尺寸的单晶需要数月时间，而制造这些透明陶瓷只需数小时。”
上图展示了该团队在合成透明Yb:S-FAP方面取得的进展。重点是理解控制材料质量的基本机制，这些机制可以应用于更广泛的各向异性透明陶瓷。为此，该团队也在研究其他成分，例如Y3Al5O12、ZnS、Lu2O3、CaF2和Y2O3。
吴将分享更多关于他与 Yb:S-FAP 合作的工作，其他透明激光陶瓷，载于《The Bulletin》2013 年 3 月刊。
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