Skip to main content

Suppression over a high dynamic range of ase at the rising edge of ultra-intense femtosecond pulses

Article Category

Article available in the folowing languages:

Podniesienie standardu wysokoenergetycznych, ultraszybkich eksperymentów

Opracowano nową technologię bezpośredniego wzmacniania wysokoenergetycznych, widocznych laserowych impulsów femtosekundowych.

Technologie przemysłowe

Współczesne eksperymenty fizyczne mające na celu zbadanie nowych dziedzin, takich jak przyspieszenie cząstek czy fizyka nuklearna, w dużej mierze wykorzystują impulsy o ultrawysokiej częstotliwości. Mimo postępu w dziedzinie techniki laserowej profil czasowy impulsów pochodzących z podstawy emitującej wzmocnione, spontaniczne impulsy o dużym natężeniu jest wciąż niedoskonały. W ramach projektu SHARP badano nowe metody oraz narzędzia umożliwiające uzyskanie optymalnego kontrastu czasowego dla interakcji laser-materiał. W tym kontekście, powiązane efekty nieliniowe mogą przynieść znaczną redukcję poziomu wzmocnionej, spontanicznej emisji w odniesieniu do ultraszybkich (femtosekundowych) impulsów. Jednym z głównych sukcesów odniesionych w ramach omawianego projektu było bezpośrednie wzmocnienie wysokoenergetycznych, widocznych laserowych impulsów femtosekundowych przy pomocy lasera ksenonowo-fluorowego (XeF) (C-A). Kompaktowe urządzenie służące do przeprowadzania procesów fotolitycznych cechuje nieliniowy współczynnik refrakcji, który pozwala na bezpośrednie wzmocnienie bez wydłużania impulsu. Może ono również tworzyć ultraszybkie, wysokoenergetyczne impulsy laserowe w obszarze światła niebiesko-zielonego. Ze względu na niskie wzmocnienie małosygnałowe oraz względnie długi przeciętny okres życia promieniowania (100 ns) fotolityczny ksenonowo-fluorkowy nośnik gazowy pozwala na wzmocnioną, spontaniczną emisję na niskim poziomie. Nośnik ma szerokie pasmo wzmocnienia oraz dość wysoką fluencję saturacji. Te cechy powodują, że urządzenie nadaje się idealnie do opracowania systemów laserowych o ultra wysokiej mocy (do poziomu petawatów). W celu obniżenia kosztów produkcji urządzenie zaprojektowano tak, aby było jak najmniej skomplikowane. Z drugiej strony jest ono skonstruowane w sposób ograniczający występowanie impulsów poprzedzających, co pozwala na znaczne zminimalizowanie strat energii. Dlatego urządzenie jest odpowiednie do generowania impulsów femtosekundowych o wysokim kontraście i natężeniu. Może być używane w szybkich urządzeniach laboratoryjnych wykorzystujących moc wielu terawatów lub nawet petawatów. Do przykładów eksperymentów z dziedziny fizyki wysokich energii należą: rozdzielona w czasie diagnostyka gęstej plazmy, generowanie plazmy laserowej oraz źródeł promieniowania rentgenowskiego, zapłon reakcji fotonuklearnych, przyspieszenie cząstek oraz relatywistyczny reżim interakcji pomiędzy promieniowaniem i materią.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania