1985년에 개발된 처프 펄스 증폭 (Chirped Pulse Amplification) 기술을 통해 극초단 고출력 레이저의 출력이 비약적으로 증가하여 현재 고출력 레이저의 출력이 PW (10¹⁵ W) 영역에 도달함으로써 기존에 접근할 수 없었던 세기의 레이저 장을 이용한 극한 물리 환경에서의 연구가 가능하게 되었다. 예를 들어 초고출력 레이저를 이용한 전자의 가속이나 고에너지 양성자빔 개발과 같은 새로운 학문 분야의 창출과 우주에서 일어나는 여러 가지 극한 현상을 실험실에서 구현할 수 있게 되었다. 최근 유럽의 체코, 헝가리, 루마니아에서는 ELI (Extreme Light Infrastructure) 사업을 통하여 수십 PW의 출력을 내는 초고출력 레이저 구축 사업이 진행되고 있으며, 국내에서는 본 연구실에서 1 PW의 출력을 넘어서는 펨토초 Ti:sapphire 레이저를 세계 최초로 개발하였고, 현재는 4 PW의 출력을 가지는 초고출력 레이저를 활용하여 상대론 영역의 레이저와 물질간의 상호 작용 연구를 수행하면서 초고출력 레이저의 출력과 성능을 더욱 향상시키기 위한 연구도 수행하고 있다.