Двухканальная лазерная система с когерентным сложением полей

Институт лазерной физики СО РАН

Авторы: В.И.Трунов, Е.В.Пестряков, В.Е.Лещенко, С.А.Фролов, С.Н.Багаев

Разработана и создана двухканальная фемтосекундная мультитераваттная  лазерная система работающая в частотном режиме (10Гц), в которой, впервые в мире экспериментально реализован режим когерентного сложения сверхкоротких импульсов после объемных каскадов усиления. В суммарном пучке при использовании острой фокусировки достигнута пиковая интенсивность релятивистского уровня – 1020 Вт/см2. Показано, что при  увеличении числа каналов в системе с когерентным сложением излучений могут быть достигнуты интенсивности ~1025 Вт/см2, превышающие ультрарелятивистский уровень.

Продемонстрирована возможность формирования сфокусированного  пучка высокого качества в режиме когерентного сложения. Определены требования на стабильность параметров складываемых импульсов, показана возможность масштабирования режима по энергии складываемых импульсов. Разработана и реализуется схема дополнительных каскадов усиления для увеличения пиковой мощности в каналах до субпетаваттного уровня.

Реализация разработанной схемы позволит исследовать особенности достижения режима когерентного сложения импульсов с энергией мультиджоульного уровня при использовании активных схем стабилизации такого режима. Важность выполненных исследований определяется тем, что  в проектах по созданию самых мощных лазерных систем планируется использование режима когерентного сложения.

Публикации:

  1. Bagayev S.N. et al. Optics Letters. – 2014. – V. 39, No. 6, 1517-1520.
  2. Leshchenko V.E. et al. Laser Phys. Lett. – 2014. – Vol.11, 095301.
  3. Leshchenko V.E., et al. Applied Physics B: Lasers and Optics. – 2015. – V.118, N 4. – P. 511-516.
  4. A. Frolov and V. I. Trunov. Applied Optics. – 2017. – Vol. 56, No. 22, p. 6375-6380.
  5. Фролов С.А., Трунов В.И., Багаев С.Н. Квантовая электроника. – 2020. – Т.50, N 4. – С. 343-349.