ITMO
en/ en

ISSN: 1023-5086

en/

ISSN: 1023-5086

Научно-технический

Оптический журнал

Полнотекстовый перевод журнала на английский язык издаётся Optica Publishing Group (ранее OSA) под названием “Journal of Optical Technology“

Подача статьи Подать статью
Больше информации Назад

DOI: 10.17586/1023-5086-2018-85-11-19-28

УДК: 535.8

Сверхсильный свет (достижения и перспективы)

Ссылка для цитирования:

Андреев А.А. Сверхсильный свет (достижения и перспективы) // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 11. С. 19–28. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-11-19-28

 

Andreev A.A. Superstrong light (achievements and prospects) [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2018. V. 85. № 11. P. 19–28. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-11-19-28

Ссылка на англоязычную версию:

A. A. Andreev, "Superstrong light (achievements and prospects)," Journal of Optical Technology. 85(11), 671-678 (2018). https://doi.org/10.1364/JOT.85.000671

Аннотация:

Представлен обзор получения сверхмощных ультракоротких лазерных импульсов и их применения для взаимодействия сверхсильных световых полей с веществом. Рассмотрены основные проблемы и возможности создания импульсов с мульти-петаваттной пиковой мощностью с помощью линейной и нелинейной компрессии. Делается прогноз использования таких лазерных систем.

Ключевые слова:

мощные ультракороткие лазерные импульсы, компрессия лазерных импульсов, взаимодействие сверхсильных световых полей с веществом

Коды OCIS: 140.7090, 270.6620, 290.5830, 320.5520, 350.5400

Список источников:

1. Мак А.А., Сомс Л.Н., Фромзель В.А., Яшин В.Е. Лазеры на неодимовом стекле. М.: Наука, 1990. 288 с.
2. Maine P., Strickland D., Bado P., Pessot M., Mourou G. Generation of ultrahigh peack power pulses by chirped pulse amplification // IEEE J. Quant. Electron. 1988. V. 24. P. 398–409.
3. Андреев А.А., Мак А.А., Яшин В.Е. Генерация и применение сверхсильных лазерных полей // Квант. электрон. 1997. Т. 24. С. 99–114.
4. Андреев А.А., Запысов А.И., Чарухчев А.В., Яшин В.Е. Генерация рентгеновского излучения и быстрых частиц высокоинтенсивными лазерными импульсами // Изв. АН СССР. Сер. Физическая. 1999. Т. 63. С. 1239–1249.
5. Mourou G.A., Barty C.P.J., Perry M.D. Ultrahigh-intensity laser pulses: Physics of the extreme on a tabletop // Phys. Today. 1998. V. 51. P. 22–25.
6. Andreev A.A. Generation and application of ultra-high laser fields. N.Y.: NOVA Science Publishers, Inc., 2001. 276 p.
7. Mourou G.A., Tajima T., Bulanov S.V. Optics in the relativistic regime // Rev. Modern Phys. 2006. V. 78. P. 309–371.
8. Мак А.А., Яшин В.Е. О возможности сжатия лазерных импульсов большой энергии в компрессоре на основе квазипериодической системы нелинейных элементов и диспергирующей среды // Опт. спектр. 1991. Т. 70. № 1. С. 3–5.
9. Mourou G. and Tajima T. More intense, shorter pulses // Science. 2011. V. 331. P. 41–44.
10. Mourou G., Fisch N., Malkin V., Toroker Z., Khazanov E., Sergeev A., Tajima T., Le Garrec B. Exawatt-zetawatt pulse generation and applications // Opt. Commun. 2012. V. 285. P. 720–724.
11. Голубенко И.В., Андреев А.А. Влияние рассогласований решеток-фрагментов оптического компрессора на длительность сжимаемого импульса // Оптический журнал. 2009. Т. 76. № 11. С. 38–45.
12. Гитин А.В., Андреев А.A. Длительность импульса в пространственном чирпе двух-решетчатой линии задержки // Оптический Журнал. 2011. Т. 78. № 6. С. 20–24.

13. Andreev A.A., Vinokurova V.D., Shatsev A.N. Optimization of radiation tolerance of diffraction gratings using numerical modeling // Opt. and Spectr. 1998. V. 85. P. 259–263.
14. Ping Y., Cheng W., Suckewer S., Clark D., and Fisch N. Amplification of ultrashort laser pulses by a resonant Raman scheme in a gas-jet plasma // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 92. P. 175007–175012.
15. Trines R., Fiúza F., Bingham R. Simulations of efficient Raman amplification into the multipetawatt regime // Nature Phys. 2011. V. 7. № 1. P. 87–92
16. Андреев А.А., Беспалов В.Г., Ермолаева Е.В., Salomaa R.R.E. Компрессия сверхмощных лазерных импульсов в неоднородной плазме // Опт. спектр. 2007. Т. 102. № 1. С. 108–115.
17. Mishra S.K. and Andreev A. Amplification of ultra-short laser pulses via resonant backward Raman amplification in plasma // Phys. Plasmas. 2016. V. 23. P. 083108–083118.
18. Mishra S.K. and Andreev A. // Scaling for ultrashort pulse amplification in plasma via Backward Raman Amplification scheme operating in short wavelength regime // JOSA B. 2018. V. 35. № 4. P. A56–A66.
19. Андреев А.А., Сутягин А.Н. О возможности сжатия импульса света при ВРМБ в плазме // Квант. электрон. 1989. Т. 16. С. 2457–2466.
20. Andreev A., Weber S., Riconda K., Tikhonchuk V. Short light pulse amplification and compression by SBS in plasmas in the strong coupling regime // Phys. Plasmas. 2006. V. 13. P. 053110–053115.
21. Андреев А.А., Бетин А.А., Митропольский О.В., Шацев А.Н. Влияние нагрева плазмы лазерным излучением на процесс ВРМБ // ЖЭТФ. 1987. Т. 92. № 5. С. 1636–1647.
22. Андреев А.А., Тихончук В.Т. Влияние захваченных частиц на процесс ВРМБ // ЖЭТФ. 1989. Т. 94. С. 1962–1967.
23. Kmetik V., Fedorovicz H., Andreev A. Reliable stimulated Brillouin scattering compression of Nd:YAG laser pulses with liquid fluorocarbon for long time operation at 10 Hz // Appl. Opt. 1999. V. 37. P. 7085–7089.
24. Andreev A.A., Galkin A.L., Kalashnikov M.P., Korobkin V.V., Romanovski M.Y., and Shiryaev O.B. Electrons in relativistically intense laser field: Generations of zeptosecond electromagnetic pulses and electron energy spectrum // Quant. Electron. 2011. V. 41. P. 729–734.
25. Андреев A.A., Платонов K.Ю. Генерация рентгеновского излучения быстрыми электронами, распространяющимися в нанонитях, облучаемых коротким лазерным импульсом с релятивистской интенсивностью // Квант. электрон. 2016. Т. 46. № 2. С. 109–118.
26. Andreev A.A. Relativistic nano-plasma photonics // Chapter in the book Progress in Photon Science. Ed. by Yamanouchi K. / Springer, Ser. Chem. Physics. 2017. V. 115. P. 5–16.
27. Lecz Z. and Andreev A. Bright synchrotron radiation from nano-forest target // Phys. Plasmas. 2017. V. 24. P. 033113–033123.
28. Ivanov M. and Krausz F. Attosecond physics // Rev. Mod. Phys. 2009. V. 81. P. 163–234.
29. Горбунов Л.М. Лазерные методы ускорения частиц в плазме // Природа. 1988. № 5. С. 15–23.
30. Андреев А.А., Яшин В.Е., Чарухчев А.В. Генерация жесткого рентгеновского излучения и быстрых частиц мультитераваттными лазерными импульсами // УФН. 1999. Т. 169. С. 72–78.
31. Andreev A. Theory of laser-overdense plasma interaction // in the book “Laser-Plasma Interactions and Applications” / Springer, Scottish Graduate Series. 2013. P. 5–15
32. Leemans W., Nagler B., Gonsalves A., Tóth C., Nakamura K., Geddes C., Esarey E., Schroeder C., and Hooker S. GeV electron beams from a centimetre-scale accelerator // Nature Phys. 2006. V. 2. P. 696–705.
33. Leemans W., Gonsalves A., Mao H., Nakamura K., Benedetti C., Schroeder C., Tóth C., Daniels C., Mittelberger D., Bulanov S., Vay J., Geddes C., and Esarey E. Multi-GeV electron beams from capillary-discharge-guided subpetawatt laser pulses in the self-trapping regime // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 113. P. 245002–245007.
34. Комаров В., Чарухчев А., Андреев А., Платонов К. Влияние формы лазерного пятна на пространственное распределение ионного сгустка, ускоренного в сверхсильном поле // Квант. электрон. 2014. Т. 44. № 12. С. 1104–1108
35. Андреев A.A., Платонов K.Ю. Эффективное ускорение высоко зарядных ионов неоднородно распределенных в ограниченной лазерной плазме // Опт. спектр. 2015. Т. 119. № 5. С. 887–894.
36. Lebedew P. Untersuchungen liber die Dnickkräfte des Lichtes // Annalen der Physik. 1901. Fasc. 4. Bd. 6. S. 433–458.
37. Ter-Avetisyan S., Andreev A., Platonov K., Sung J., Lee S., Lee H., Yoo J., Singh P., Ahmed H., Scullion C., Kakolee K., Jeong T., Hadjisolomou P., and Borghesi M. Surface modulation and back reflection from foil target at an oblique incidence of petawatt femtosecond laser pulse // Opt. Exp. 2016. V. 24. № 24. Р. 28104–28112.
38. Aндреев А.А., Платонов К.Ю., Честнов В.И., Петров А.E. Динамика сверхтонких лазерных мишеней с оптимальными параметрами // Опт. спектр. 2014. Т. 117. № 2. С. 287–293.
39. Буланов С., Есиркепов Т., Кандо М., Пирожков А., Розанов Н. Релятивистские зеркала в плазме: новые результаты и перспективы // УФН. 2013. Т. 183. С. 449–469.

40. Aндреев А.А., Платонов К.Ю. Взаимодействие сверхкороткого интенсивного лазерного импульса с протяженными нано-нитями плотной плазмы // Опт. спектр. 2014. Т. 117. С. 128–138.
41. Aндреев А.А., Платонов К.Ю. Генерация рентгеновского излучения быстрыми электронами, распространяющимися в нанонитях, облучаемых коротким лазерным импульсом с релятивистской интенсивностью // Квант. электрон. 2016. Т. 46 C. 109–118.
42. Andreev A., Platonov K. Generation, transport, and focusing of fast electrons in nanofilaments of a target irradiated by a short laser pulse with ultrarelativistic intensity // JETP Lett. 2013. V. 98. № 12. P. 790–795.
43. Ритус В.И. Квантовые эффекты взаимодействия элементарных частиц с интенсивным электромагнитным полем // Квантовая электродинамика явлений в интенсивном поле (Труды ФИАН. Т. 111) / М.: Наука, 1979. С. 5–151.
44. Розанов Н.Н. О самовоздействии интенсивного электромагнитного излучения в электрон-позитронном вакууме // ЖЭТФ. 1998. Т. 113. № 2. C. 513–520.
45. Di Piazza A., Müller C., Hatsagortsyan K., and Keitel C. Extremely high-intensity laser interactions with fundamental quantum systems // Rev. Mod. Phys. 2012. V. 84. P. 1177–1195.
46. Bell A. and Kirk J. Possibility of prolific pair production with high-power lasers // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. P. 200403–200408.
47. Jirka M., Klimo O., Vranic M., Weber S., and Korn G. QED cascade with 10 PW-class lasers // Scientific Reports. 2017. V. 7. P. 15302–15309.
48. Andreev A., Pismak Yu., Labzovsky G., Markov V. QED in strong external field: Calculation of nonlinear effects by means of proper time method // International J. Modern Phys. 2004. V. A19. P. 1–19.
49. Kalashnikov M., Andreev A., Ivanov K., Galkin A. Diagnostics of peak laser intensity based on the measurement of energy of electrons emitted from laser focal region // Laser and Particle Beams. 2015. V. 33. P. 361–369.