Разработка источника излучения фемтосекундной длительности в среднем ИК диапазоне субтераваттной мощности с высоким временным и пространственным качеством излучения. Блок проекта "Сверхмощные инфракрасные филаменты в атмосфере и их приложения"

Разработана схема генерации фемтосекундного (фс) излучения предельно короткой длительности в ИК-диапазоне вплоть до тераваттного уровня. При начальной энергии фс-излучения с центральной длиной волны 0,86 мкм 150 мДж (сигнальная волна) и холостой волны с энергией 80 мДж (центральная длина волны - 1,39 мкм) ожидаемая энергия импульсов после параметрических каскадов усиления в области 1,39 мкм - 140 мДж (длительность 21,6 фс), в области 2,24 мкм - 95 мДж (длительность 17 фс), в области 3,56 мкм - 56 мДж (длительность 15 фс), в области 7,25 мкм - 25 мДж (длительность 17 фс). В разработанной схеме в параметрических каскадах в векторной геометрии на 1-й ступени используются кристаллы ниобата лития (LiNbO₃), на 2-й ступени - кристаллы AGS (AgGaS₂) и AGGS (AgGaGeS₄), далее - кристаллы AGSe (AgGaSe₂). Показано, что использование чирпированных импульсов накачки, холостой и сигнальной волн приводит к тому, что усиленные импульсы в области 1,39 и 3,56 мкм обладают отрицательным чирпом. Предложены схемы решеточных компрессоров с внутренним телескопом. Проанализированы аберрации для лазерных пучков различной апертуры, вносимые таким компрессором. Разработана схема дополнительного параметрического каскада усиления фс-импульсов в области 0,86 мкм до энергии 300 - 400 мДж на основе кристалла LBO с двухлучевой накачкой.