Fyzikální ústav Akademie věd ČR

Zesílení ultra krátkých laserových pulzů Brillouinovým zpětným rozptylem v plazmatu

S. Weber1,2, C. Riconda3, L. Lancia4,5, J.-R. Marquès6, G. A. Mourou1, J. Fuchs6

V našich počítačových simulacích jsme užili plazmatu k přenosu energie z dlouhých laserových pulzů pomocí Ramanovských (elektronových) a Brillouinovských (iontových) vln na ultra krátké laserové pulzy procházející tímto plazmatem. Pomocí vícedimenzionálních simulací jsme nalezli rozmezí parametrů plazmatu, v němž může být Brillouinovo schéma použito pro efektivní zesílení a časovou kompresi krátkých laserových pulzů. Dále bylo zjištěno, že tvarováním plazmatu lze zvýšit efektivitu daného procesu a zároveň potlačit jiné nežádoucí procesy. Tento výsledek ukazuje, že navzdory původním úvahám (například používání Brillouinova schématu v plynech pro kompresi nanosekundových pulzů) lze tuto metodu použít i na zesilování pulzů výrazně kratších (femtosekundových). Schéma zesilovacího procesu je znázorněno na obrázku 1.

Obrázek 1: Diagram znázorňující kombinaci komprese, zesílení a fokusačních technik v případu pulzů vysokých energií.

Obrázek 2: Dvourozměrná kinetická simulace zesílení prvotního pulzu. Pumpovací svazek nízké intenzity předá energii iniciačnímu pulzu, postupujícímu zprava.

1IZEST, Ecole Polytechnique–CEA, 91128 Palaiseau, France
2Institute of Physics of the ASCR, ELI-Beamlines, 18221 Prague, Czech Republic
3LULI, Université Pierre et Marie Curie-Ecole Polytechnique-CNRS-CEA, 75252 Paris, France
4SAPIENZA, University of Rome, Dipartimento SBAI, 00161 Rome, Italy
5INFN-Sezione Roma-SAPIENZA, University of Rome, 00185 Rome, Italy
6LULI, CNRS-Ecole Polytechnique-Université Pierre et Marie Curie-CEA, 91128 Palaiseau, France

Copyright © 2008-2014, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.