Физики увеличили мощность лазерных систем в два раза
В мире экстремальной физики идет непрерывная гонка за мощностью, где ученые стремятся создать лазерные импульсы невероятной силы для изучения тайн материи, однако на этом пути исследователи со всего мира долгое время упирались в технологический тупик. Дело в том, что для получения сверхкоротких импульсов физики используют оптические компрессоры, чья пиковая нагрузка жестко ограничена стойкостью дифракционных решеток, из-за чего ученым приходится искусственно сдерживать потенциал петаваттных лазерных систем, чтобы не разрушить дорогостоящую оптику.
Эту фундаментальную проблему изящно решили специалисты Института прикладной физики Российской академии наук, которые разработали принципиально новую схему компрессора фемтосекундного лазера, позволяющую увеличить мощность существующих установок в 1,5–2 раза. Ради достижения такого прорыва нижегородские физики полностью переосмыслили классическую геометрию системы и решительно отказались от стандартной конфигурации из четырех дифракционных решеток, оставив в конструкции всего две и изменив их пространственное расположение относительно друг друга. Как объясняет академик РАН Ефим Хазанов, подобное упрощение схемы не только качественно улучшает выходные параметры светового пучка, но и параллельно решает экономический вопрос, существенно снижая общую стоимость производства и обслуживания сложной аппаратуры.
Благодаря своей универсальности новая геометрия способна стать прочным фундаментом как для проектирования лазеров будущего, так и для модернизации уже созданных комплексов, которым для кратного роста эффективности теперь требуется лишь замена оптического узла. Ярким примером колоссального потенциала этой технологии является российский проект лазера мегакласса XCELS, где интеграция новой двухрешеточной схемы откроет ученым путь к достижению фантастической пиковой мощности в 100 петаватт, выводя мировую науку на принципиально новый уровень управления экстремальным светом.
Подготовил Роман БОНДАРЧУК, УзА
