Учёные Института прикладной физики (ИПФ) РАН разработали новую схему оптического компрессора для фемтосекундных лазеров. Они упростили конструкцию — вместо четырёх решёток установили две — и изменили их расположение. Это позволяет увеличить мощность существующих петаваттных систем в 1,5–2 раза, снизить стоимость и открывает путь к созданию лазеров мощностью 100 ПВт (в проекте XCELS).
Сейчас физики вынуждены ограничивать мощность петаваттных лазерных систем из-за недостаточной стойкости дифракционных решёток — ключевого элемента оптического компрессора. Академик Ефим Хазанов, старший научный сотрудник отдела нелинейной и лазерной оптики ИПФ РАН пояснил, что новая геометрия позволяет упростить компрессор и одновременно увеличить выходные параметры пучка на существующих установках. Отказ от стандартной четырёхрешёточной схемы в пользу двух решёток с изменённым взаимным расположением не только повышает мощность, но и удешевляет конструкцию.
Разработка может стать основой не только для новых лазерных систем, но и для модернизации уже созданных комплексов. Например, применение новой схемы в проекте XCELS, по оценкам учёных, позволит достичь мощности в 100 ПВт. Это в разы превышает текущие показатели и открывает новые возможности для фундаментальных исследований в области физики высоких энергий.
«Наша схема позволяет упростить оптический компрессор фемтосекундного лазера и одновременно увеличить выходные параметры пучка на существующих установках в 1,5-2 раза», — рассказал Хазанов.