МЕТОДЫ УСИЛЕНИЯ ФЕМТОСЕКУНДНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Б. Ю. Паршиков; Н. В. Прудников; Е. А. Леонова; Н. А. Соловьев

doi:10.6060/rcj.2024681.4

Б. Ю. Паршиков ЗАО «Московский научно-исследовательский телевизионный институт»
Н. В. Прудников ФГБУН Межведомственный центр аналитических исследований в области физики, химии и биологии при Президиуме РАН
Е. А. Леонова ФГБУН Межведомственный центр аналитических исследований в области физики, химии и биологии при Президиуме РАН
Н. А. Соловьев ФГБУН Межведомственный центр аналитических исследований в области физики, химии и биологии при Президиуме РАН

DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2024681.4

Ключевые слова: фемтосекундные лазерные импульсы, чирпированные импульсы, дисперсия групповых скоростей, параметрическое усиление, гибридный принцип

Аннотация

В статье приведены методы усиления фемтосекундных лазерных импульсов. Представлена схема установки усиления чирпированных импульсов и устройство на основе решеток, использование которого позволяет усиливать чирпированный импульс с полным коэффициентом усиления, достигающим 10¹¹. Описана типичная блок-схема усилителя чирпированных импульсов для получения мощных фемтосекундных импульсов. Использование усилительной системы, состоящей из многопроходового усилителя и каскадов усиления с прогрессивным увеличением диаметра лазерного пучка, позволяет увеличить энергию импульса в 10⁸-10⁹ раз, избегая повреждения усилительных элементов. Метод усиления чирпированных импульсов требует использования дифракционных решеток с размерами, близкими к 1 м, для усиления импульсов до энергий в десятки Дж. В частности, отмечается использование гигантских лазерных установок, основой которых были усилительные каскады, содержащие пластины неодимового стекла. Рассмотрен параметрический метод усиления фемтомекундных импульсов. Обсуждены преимущества и недостатки параметрического усиления. Представлена общая блок-схема установки для получения фемтосекундных импульсов петаваттного уровня путем параметрического усиления. Принцип параметрического усиления используется не только для получения сверхвысоких мощностей и интенсивностей, но и для достижения высоких значений других параметров.

Литература

Nano- and microsystems engineering. From Research to Development. Edited by P.P. Maltsev, M. Technosphere, 2005 g, 590 р.

Basic Research Plan of the Russian Academy of Sciences for the period up to 2025. Section of Physical Sciences M. Nauka, 2006. P. 125-129.

The Effects of Powerful Energy Flows on Matter. Proceed-ings of the Russian Academy of Sciences. Under the editorship of V.E. Fortov M. IVTAN, 1992.

Burenok V.M., Ivlev A.A., Korchak V.Yu. Program-targeted Planning and Management of Scientific and Technical Stockpile Creation for Perspective and Non-Traditional Ar-mament. - М. Granitsa, 2007. 407 р.

Prudnikov N.V. Defense Engineering. 2001. N 10. P. 37–39.

Prudnikov N.V., Saveliev M.A. Laser technologies, materials and element base for microsystem technology. M. MCAI RAS. 2020. 147 р.

Femtosecond Atmospheric Optics. Edited by S.N. Bagaev, G.G. Matvienko, Publishing House of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2010. 220 р.

Kryukov P.G. Lasers of ultra-short pulses and their applications. Intellect, 2012.

3D laser information technologies. Edited by Tverdokhleb, P.E. Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2003, 550 p.

Grigoryants A.G., Shiganov I.N., Misyurov A.I. Technological processes of laser processing. - Moscow: Publishing House of Bauman Moscow State Technical University. 2006. 663 p.

Abilsitov G.A., Golubev B.S., Gontar' V.G. Technological lasers: Handbook. Т. 1.-Moscow: Machine engineering, 1991. 432 p.