Е.Ю. Локтионов, Ю.С. Протасов, Ю.Ю. Протасов, В.Д. Телех, Р.Р. Хазиев
6
обходимый для мощных фемтосекундных лазерных систем, а также
чтобы уменьшить частоту следования лазерных импульсов до 10 Гц,
после регенеративного усилителя использовалась схема улучшения
контраста, состоящая из двух скрещенных поляризаторов и ячейки Пок-
кельса, расположенной между ними. Эта схема позволяла на три поряд-
ка повысить контраст по интенсивности между основным импульсом и
предымпульсами в наносекундном временном диапазоне. Выходной
многопроходный усилитель (четыре прохода) увеличивал энергию им-
пульса до 350 мДж при использовании двух лазеров накачки
3
(Positive
Light, Continuum) с энергией импульса 750 мДж каждый.
Высокое качество излучения на выходе усилителя достигалось с
помощью схемы переноса пространственного распределения пучка
лазера накачки с торца кристалла второй гармоники на торец актив-
ного элемента усилителя. Непосредственно перед усилителем расхо-
димость лазерного пучка корректировалась телескопом для компен-
сации тепловой линзы, возникающей в активном элементе, а также
для увеличения диаметра пучка от прохода к проходу. В результате
радиус пучка изменялся от 3 мм на первом проходе до 8 мм после
четвертого прохода в многопроходном усилителе.
Для защиты оптических элементов усилительных каскадов от из-
лучения, отразившегося от мишени после многопроходного усилите-
ля, была установлена схема выделения одиночного импульса, состо-
ящая из двух поляризаторов и электрооптического модулятора. Вре-
мя открытия затвора составляло 15 нс, что позволяло, с одной сторо-
ны, пропускать усиленный импульс в оптический компрессор, а с
другой — не пропускать световой импульс, отраженный от мишени
или образовавшейся плазмы, поскольку время, через которое прихо-
дит отраженное излучение, достигало 40 нс.
Сжатие импульса когерентного излучения после усиления происхо-
дит в вакуумном оптическом компрессоре, собранном по схеме с двумя
дифракционными решетками. Перед компрессором размер пучка уве-
личивался до 30 мм, чтобы обеспечить плотность энергии 100 мДж/см
2
(ниже порога разрушения дифракционной решетки). На выходе лазер-
ной системы импульс имеет длительность τ
0,5
= 35 ± 5 фс и энергию
до 250 мДж.
Система транспортировки и преобразования лазерного излучения
обеспечивает распределение излучения между трактами воздействия,
интерференционной микроскопии и интерферометрии потока и его
диагностику, генерацию гармоник в нелинейных кристаллах (BBO), а
также интерференцию волновых фронтов в плоскостях чувствительных
элементов регистрирующей аппаратуры. При проведении эксперимен-
тов энергия импульса первой гармоники достигала
E
~ 800 мкДж, обес-
печивая в пятне фокусировки размером
r
0
~ 20 мкм следующие макси-
мальные значения плотности энергии и мощности лазерного излучения
