Том 23, номер 10, статья № 2

Аннотация:

К настоящему времени на петаваттных лазерных системах достигнуты интенсивности К настоящему времени на петаваттных лазерных системах достигнуты интенсивности ~ 10²²-10²³ Вт/см², и на повестке дня стоит задача создания лазерных систем с эксаваттной пиковой мощностью (1 ЭВт = 10¹⁸ Вт), позволяющих получать ультрарелятивистские интенсивности ~10²⁵ Вт/см2. При интенсивностях такого уровня открывается новый, ультрарелятивистский этап в развитии лазерной физики, в становлении которого существенную роль будут играть эффекты квантовой электродинамики. В данной работе развиваются основные принципы построения многоканальных фемтосекундных лазерных комплексов с пиковой мощностью эксаваттного уровня, базирующиеся на когерентном сложении полей каналов при частотно-фазовой привязке их излучений к оптическому стандарту частоты и времени (оптическим часам).

Ключевые слова:

ультрарелятивистская интенсивность, многоканальная лазерная система, когерентное сложение полей каналов, эксаваттная пиковая мощность, фемтосекундная лазерная система, петаваттный лазер, оптический стандарт частоты и времени, оптические часы

Список литературы:

1. Mourou G., Tajima T., Bulanov S.V. Optics in the relativistic regime // Rev. Mod. Phys. 2006. V. 78, N 2. P. 309-371.
2. Коржиманов А.В., Сергеев А.М. Петаваттные и аттосекундные источники света // Нелинейная оптика / Под ред. А.В. Гапонова-Грехова, В.И. Некоркина. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2009. C. 9-23.
3. ELI project: www.extreme-light-infrastructure.eu/elihome.php.
4. Bayramian A., Armstrong J., Beer G., Cambell R., Chai B., Gross R., Erlanson A., Fei Y., Freitas B., Kent R., Menapace J., Molander W., Schaffers K., Siders С., Sutton S., Tassono J., Telford S., Ebbers Ch., Caird J., Barty Ch. High-average-pover femto-petawatt laser pumped by the Mecury laser facility // J. Opt. Soc. Amer. B. 2008. V. 25, N 7. P. B57-B61.
5. Krausz F., Ivanov M. Attosecond physics // Rev. Mod. Phys. 2009. V. 81, N 1. P. 163-234.
6. Gaul E., Martinez M., Blakeney J., Jochmann A., Ringuette M., Hammond D., Borger T., Ecsamilla R., Douglas S., Henderson W., Dyer G., Er-landson A., Gross R., Caird J., Ebbers Ch., Ditmire T. Demonstration of a 1.1 petawatt laser based on a hybrid optical parametric chirped pulse amplification/mixed Nd:Glass amplifier // Appl. Opt. 2010. V. 49, N 9. P. 1676-1681.
7. Pestryakov E.V., Trunov V.I., Kirpichnikov A.V., Petrov V.V., Vasiliev V.A., Skvortsov M.N., Pivtsov V.S., Korel I.I., Kokh A.E., Bagayev S.N. Ul-trahigh-intensity femtosecond laser system with active stabilization of phase-frequency parameters of radiation by optical standard // IX Int. con-ference "Atomic and molecular pulsed lasers" (AMPL-2009). 14-18 September 2009. Tomsk. Russia. Abstracts. D-1. P. 49.
8. Trunov V.I., Pestryakov E.V., Kirpichnikov A.V., Petrov V.V., Frolov S.A., Bagayev S.N. Parametric and laser amplification of femtosecond pulses at the multiterawatt and petawatt levels // Russian-German Laser Symposium. RGLS-2005. October 1-4 2005. Nizhny Novgorod. Russia.
9. Paschotta R. Noise of mode-locked lasers (Part II): timing jitter and other fluctuations // Appl. Phys. B. 2004. V. 79, N 2. P. 163-173.
10. Paschotta R., Schlatter A., Zeller S.C., Telle H.R., Keller U. Optical phase noise and carrier-envelope offset noise of mode-locked lasers // Appl. Phys. B. 2006. V. 82, N 2. P. 265-273.
11. Shelton R.K., Foreman S.M., Ma L.-S., Hall J.L., Kapteyn H.C., Murnane M.M., Notcutt M., Ye J. Subfemtosecond timing jitter between two in-dependent, actively synchronized, mode-locked lasers // Opt. Lett. 2002. V. 27, N 5. P. 312-314.
12. Bartels A., Diddams S.A., Ramond T.M., Hollberg L. Mode-locked laser pulse trains with subfemtosecond timing jitter synchronized to an optical reference oscillator // Opt. Lett. 2003. V. 28, N 8. P. 663-665.
13. Teisset C.Y., Ishii N., Fuji T., Metzger T., Kohler S., Holzwarth R., Baltu?ska A., Zheltikov A.M. and Krausz F. Soliton-based pump-seed syn-chronization for few-cycle OPCPA // Opt. Express, 2005. V. 13, N 7. P. 6550-6557.
14. Tavella F., Marcinkevicius A., Krausz F. Investigation of the superfluorescence and signal amplification in an ultrabroadband multiterawatt opti-cal parametric chirped pulse amplifier system // New Journal Phys. 2006. V. 8. P. 219-228.
15. Yoshitomi Dai, Kobayashi Yohei, Takada Hideyuki, Kakehata Masayuki, Torizuka Kenji. 100-attosecond timing jitter between two-color mode-locked lasers by active-passive hybrid synchronization // Opt. Lett. 2005. V. 30, N 11. P. 1408-1410.
16. Yoshitomi D., Kobayashi Y., Kakehata M., Takada H., Torizuka K. Synchronization of Ti:sapphire and Cr:forsterite mode-locked lasers with 100-attosecond precision by optical-phase stabilization // Opt. Express. 2006. V. 14, N 13. P. 6359-6365.
17. Piskarskas A., Stabinis A., Yankauskas A. Phase phenomena in parametric amplifiers and generators of ultrashort light pulses // Sov. Phys. Usp. 1986. V. 29, N 9. P. 869-879.
18. Ross I.N., Matousek P., New G.H.C., Osvay K. Ana-lysis and optimization of optical parametric chirped pulse amplification // J. Opt. Soc. Amer. B. 2002. V. 19, N 12. P. 2945-2956.
19. Dubietis A., Butkus R., Piskarskas A.P. Trends in chirped pulse optical parametric amplification // IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2006. V. 12, N 2. P. 163-172.
20. Kokh A., Kononova N., Mennerat G., Villeval Ph., Durst S., Lupinski D., Vlezko V., Kokh K. Growth of high quality large size LBO crystals for high energy second harmonic generation // J. Cryst. Growth. 2010. V. 312, N 20. P. 1774-1778.