ЦИЭС - xcels

101
Рис. 3.45. Интенсивность в фокусе в зависимости от числа лазерных импульсов
при когерентном сложении в рамках геометрии кольца (слева) и двойного кольца (справа)
при суммарной интенсивности импульсов 180 ПВт
Другим важным фактором является необходимость ориентировать
направление распространения лазерных импульсов и их поляризацию таким
образом, чтобы получить максимальную напряженность поля при линейном
сложении полей всех импульсов в точке фокуса. Очевидно, что с этой точки
зрения выгодно ориентировать лазерные импульсы по кольцу (single-circle
geometry) так, как показано на рисунке 3.45 слева. Однако в этом случае угол
фокусировки быстро уменьшается с ростом числа импульсов, тогда как часть
пространства около кольца оказывается незадействованной. Подробное
теоретическое рассмотрение этой задачи показывает, что оптимальным является
конфигурация, при которой лазерные импульсы наиболее близко описывают
диаграмму направленности излучения диполя, расположенного в центре фокуса.
С этой точки зрения, кроме геометрии кольца довольно эффективной оказывается
геометрия двойного кольца (double-circle geometry), изображенная на рисунке 3.45
справа. Полученная с помощью численного решения уравнений Максвелла
интенсивность в фокусе для обеих геометрий в зависимости от числа лазерных
пучков приведена в верхней части рисунка 3.45. При этом считалось, что каждый
лазерный импульс имеет равномерное распределение интенсивности в пределах
угла фокусировки, а их суммарная мощность равна 180 ПВт. Из приведенных
результатов видно, что в данной постановке задачи оптимальным оказывается 10
или 12 пучков, ориентированных в соответствии с геометрией двойного кольца.
При этом, для суммарной мощности 180 ПВт интенсивность в фокусе оказывается
приблизительно 1,2×10 26 Вт/см 2 , что по оценкам достаточно для исследования
таких эффектов, как появление лавин рождения электрон-позитронных пар.