11.02.2015 Views

ЦИЭС - xcels

ЦИЭС - xcels

ЦИЭС - xcels

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

194<br />

избежать возникновения поперечной дифракционной структуры, каждый импульс<br />

накачки может производить усиление в отдельной области в поперечном сечении.<br />

Поскольку усиливаемый импульс при усилении не меняет свой фазовый профиль,<br />

такая схема позволяет сфокусировать импульс усиленный несколькими<br />

импульсами, не синхронизированными с точностью до фазы.<br />

В настоящем проекте речь идет о предельно высоких интенсивностях, при<br />

которых применение на финальном этапе усиления какого-либо материала кроме<br />

плазмы становится невозможным из-за превышения порога пробоя (при<br />

технически разумных поперечных масштабах). В рамках идеи использования<br />

вышеописанного механизма рамановской компрессии была разработана так<br />

названная схема C 3 (Cascaded Conversion Compression), которая основывается на<br />

трех основных методиках компрессии: усиление через чирпованные импульсы<br />

(Chirped Pulse Amplification (CPA)), параметрическое усиление через чирпованные<br />

импульсы (Optical Parametric Chirped Pulse Amplification (OPCPA)) и рамановская<br />

компрессия в плазме [140].<br />

Чтобы достичь эксаваттного уровня мощности, требуется достичь<br />

компрессии импульса с энергией как минимум порядка 10 кДж до времен порядка<br />

10 фс. Ни одна из существующих методик компрессии не позволяет сделать это<br />

по отдельности. Например, если мы стартуем с уровня энергии импульса накачки<br />

10 кДж при длительности 5 нс и хотим добиться компрессии до 10 фс методикой<br />

CPA или OPCPA, возникают серьезные проблемы пробоя на дифракционных<br />

решетках. Вследствие чрезвычайно малой длительности для этой цели<br />

необходимо использовать широкополосные дифракционные решетки с<br />

металлическим покрытием (толщиной 200 нм). Такие решетки [141] имеют низкий<br />

порог пробоя порядка 100 мДж/см 2 . Поэтому, в этом случае стандартная схема<br />

CPA/OPCPA потребует использования десяти достаточно дорогостоящих<br />

дифракционных решеток с размером порядка 100 м 2 , каждая из которых может<br />

быть составлена из сотни решеток с площадью 1 м 2 . Использование<br />

исключительно только техники плазменной компрессии потребует нереалистично<br />

обширной области однородной плазмы, длина которой, как не сложно понять,<br />

определяется произведением длительности импульса на скорость света. Это<br />

соответствует 75 см для импульса накачки с длительностью 5 нс, что не<br />

представляется возможным с технической точки зрения.<br />

Идеология методики C 3 состоит в разбиении процесса компрессии на три<br />

этапа, включающих CPA, OPCPA и компрессии на основе обратного рамоновского

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!