Дизайн стартовой части субэкзаваттного лазера проекта XCELS

Аннотация: Представлена концепция стартовой части проекта XCELS (eXawatt Center for Extreme Light Studies). Дизайн нацелен на достижение высокой стабильности параметров излучения и возможности управления ими в широких пределах. На выходе стартовой части будут реализованы оптически синхронизованные чирпированные импульсы сигнала (длина волны 910 нм, ширина полосы более 100 нм, длительность ~3 нс) и накачки (длина волны 1054 нм, полоса ~1 нм, длительность ~4 нс) параметрических усилителей XCELS. Чирпированные фемтосекундные импульсы с энергией свыше 100 мДж (длительность после компрессии не более 15 фс со стабилизацией фазы относительно огибающей) будут следовать с частотой до 100 Гц, что позволит реализовать активную стабилизацию энергии и минимизацию углового джиттера излучения на выходе XCELS. Применение пикосекундной накачки в параметрическом усилителе стартовой части обеспечит высокий контраст фемтосекундных импульсов. Импульс накачки будет обладать линейной частотной модуляцией, что не скажется на эффективности параметрического усиления, но позволит с использованием спектральных методов управлять его формой с целью получения заданной формы импульса на выходе силовых усилителей даже в режиме их сильного насыщения.

Ключевые слова: фемтосекундные лазеры, сверхмощные лазеры, XCELS, параметрическое усиление, оптическая синхронизация, управление профилем импульса.