Lista över de mest kraftfulla lasersystemen

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 5 oktober 2020; kontroller kräver 7 redigeringar .

Detta är en lista över lasersystem som har uppnått uteffekter på över 100 TW . Alla sådana system är baserade på användningen av chirped pulse amplification (CPA)-teknik, men skiljer sig åt i vilken typ av aktivt medium som används. De mest populära lasrarna är neodymglas och titan-safir . Det finns också flera lasrar baserade på optisk parametrisk chirped puls amplification (OPCPA) i icke-linjära optiska DKDP- eller LBO - kristaller .

Lasersystemets namn Plats Plats land Skapandets år Maximal effekt , TW Energi per puls, J Pulslängd, fs Aktiv miljö [1] Strålningsteknik
SULF Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics  Kina 2007 12800 [2] 286,7 22.4 Ti: Safir CPA
SILEX-II (CAEP-PW) Chinese Academy of Engineering Physics  Kina 2017 4900 [3] 91,1 18.6 LBO OPCPA
Science and  Republiken Korea 2017 4200 [4] 83 19.4 Ti: Safir CPA
LFEX Osaka universitet  Japan 2009 [5] 2000 [6] 20 000 10 000 Nd:glas CPA
Nova Livermore National Laboratory  USA 1996 [7] 1500 [8] 660 440 Nd:glas CPA
PULSERII Science and  Republiken Korea 2012 1480 [9] 44,5 trettio Ti: Safir CPA
KRONBLAD Kommissariatet för atomenergi och alternativ energi  Frankrike 2015 1200 [10] 840 700 Nd:glas CPA
XL-III kinesiska vetenskapsakademin  Kina 2011 1160 [11] 32.3 27,9 Ti: Safir CPA
CETAL National Institute of Lasers, Plasma and Radiation Physics  Rumänien 2013 1120 [12] 33,5 25 Ti: Safir CPA
Texas petawatt laser University of Texas i Austin  USA 2008 1110 [13] 186 167 Nd:glas CPA
Bella Lawrence Berkeley National Laboratory  USA 2012 1055 [14] 42.2 40 Ti: Safir CPA
Qiangguang 10 PW Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics  Kina 2013 [15] 1020 [16] 45,3 32,0 LBO OPCPA
Femta Beam Allryska forskningsinstitutet för experimentell fysik  Ryssland 2009 1000 [17] 70 70 DKDP OPCPA
PULSER I Science and  Republiken Korea 2010 1000 [18] trettio trettio Ti: Safir CPA
Vulcanus Rutherford-Appleton Laboratory  Storbritannien 2004 1000 [19] 700 700 Nd:glas CPA
OMEGA EP [20] University of Rochester  USA 2008 1000 1000 1000 Nd:glas CPA
Kanaler under pikosekund för Orion-laser Atomvapenetablering  Storbritannien 2011 [21] 1000 [22] 500 500 Nd:glas CPA
Diocles laser Nebraska  USA 2012 1000 [23] trettio trettio Ti: Safir CPA
Petawattmodul för GEKKO XII Osaka universitet  Japan 2004 900 [24] 420 470 Nd:glas CPA
J-KAREN Japan Atomic  Japan 2003 850 [25] 28 33 Ti: Safir CPA
ALEPH 400 Colorado State University  USA 2017 850 [26] 25.5 trettio KDP OPCPA
SILEX-I Chinese Academy of Engineering Physics  Kina 2007 [27] 750 [28] 20.1 26.8 Ti: Safir CPA
HAPLS ELI Beamlines  tjeckiska 2017 [29] 570 16 28 CPA
PÄRLA Institutet för tillämpad fysik RAS  Ryssland 2007 1500 [30] 16.5 elva DKDP OPCPA
Titan laser Livermore National Laboratory  USA 2006 500 [31] 200 400 Nd:glas CPA
NIF Livermore National Laboratory  USA 2009 500 [32] 1,8⋅10 6 [32] 3,6⋅10 6 Ytterbium
Astra Gemini Rutherford-Appleton Laboratory  Storbritannien 2008 [33] 500 [34] femton trettio Ti: Safir CPA
Chinese Academy of Engineering Physics  Kina 2016 487 [35] 300 615 Nd3 + :fosfat CPA
SCHARLAKANSRÖTT Ohio State University  USA 2012 400 [36] femton 40 Ti: Safir CPA
POLARIS Jena  Tyskland 2013 [37] ≈400 50 [38] 120 Yb:glas CPA
Laser Megajoule Kommissariatet för atomenergi och alternativ energi  Frankrike 2016 400 [39] 1,5⋅10 6 ≈4⋅10 6 Nd:glas CPA
HERKULES Michigans universitet  USA 2008 300 [40] 9 trettio Ti: Safir CPA
callisto laser Livermore National Laboratory  USA 300 [41] arton 60 Ti: Safir CPA
OMEGA EP [20] University of Rochester  USA 2008 260 [42] 2600 10 000 Nd:glas CPA
FLAMMA Laboratory  Italien 2012 220 [43] 7.4 26 Ti: Safir CPA
ALLT INRS  Kanada 2007 200 [44] 5 25 Ti: Safir CPA
VEGA CLPU  Spanien 2014 200 [45] 6 trettio Ti: Safir CPA
PHELIX Institutet för tunga joner  Tyskland 2008 200 [46] 100 500 Nd:glas CPA
Trident laser Los Alamos National Laboratory  USA 2007 200 [47] 100 500 Nd:glas CPA
LULI2000 Laboratorium för användning av intensivlasrar , Ecole Polytechnique  Frankrike 1998 [48] 200 [49] 200 1000 Nd:glas CPA
LCLS SLAC  USA 2015 200 [50] åtta 40 Ti: Safir CPA
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics  Kina 2014 [51] 207 5.6 27 Ti: Safir CPA
NIF-ARC Livermore National Laboratory  USA 2017 [52] 130 4000 30 000 Ti: Safir CPA
Diocles laser Nebraska  USA 2007 [53] 110 [54] 3.5 trettio Ti: Safir CPA
Tillämpad optiklaboratorium , Yrkeshögskolan  Frankrike 2002 100 [55] 2.5 25 Ti: Safir CPA
DRACO -  Tyskland 2008 100 [56] 3 trettio Ti: Safir CPA
Z-Petawat laser Sandia National Laboratories  USA 2007 100 [57] femtio 500 Nd:glas CPA
PULSAR Heinrich Heine-universitetet (Düsseldorf)  Tyskland 2009 100 [58] 2.5 25 Ti: Safir CPA
Max Born-institutet  Tyskland 2001 100 [59] 5 femtio Ti: Safir CPA
ATLAS Institutet för kvantoptik  Tyskland 2010 100 [60] >2 25 Ti: Safir CPA
SPARK-5 Allryska forskningsinstitutet för experimentell fysik  Ryssland 1989 100 30 000 3⋅10 5 jod CPA

Anteckningar

  1. ↑ Vanligtvis använder högeffektlasrar flera förstärkningssteg i olika aktiva medier. Här indikeras det aktiva mediet för slutsteget, på vilket den maximala effekten uppnås.
  2. ↑ Zebiao Gan et al. Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility (SULF) Project  (engelska)  // Springer . - 2021. - 31 juli (vol. 141). - doi : 10.1007/978-3-030-75089-3_10 .
  3. ↑ Xiaoming Zeng et al. Multi-petawatt-laseranläggning helt baserad på optisk parametrisk chirped-puls-förstärkning  // Optics Letters  . - 2017. - Vol. 42, nr. 10 . - P. 2014-2017. - doi : 10.1364/OL.42.002014 .
  4. ↑ Jae Hee Sung et al. 4,2 PW, 20 fs Ti:sapphire laser vid 0,1 Hz  (engelska)  // Optics Letters . - 2017. - Vol. 42 . — S. 2058-2061 . - doi : 10.1364/OL.42.002058 .
  5. ↑ H Shiraga et al. Snabbtändningsintegrerade experiment med Gekko- och LFEX-lasrar  // Plasma Phys  . kontrollera. Fusion . - 2011. - Vol. 53 , nr. 12 . - doi : 10.1088/0741-3335/53/12/124029 .
  6. ↑ Världens största petawattlaser färdig, levererar 2 000 biljoner watts effekt  , EurekAlert (  6 augusti 2015). Arkiverad från originalet den 8 augusti 2015. Hämtad 12 augusti 2015.
  7. ↑ Deanna M. Pennington et al. Petawatt lasersystem  (engelska)  // Proc. SPIE . - 1997. - Vol. 3047 . - S. 490 . - doi : 10.1117/12.294337 .
  8. ↑ MD Perry et al. Petawatt laserpulser  (engelska)  // Optikbokstäver . - 1999. - Vol. 24 , nr. 3 . - S. 160-162 . - doi : 10.1364/OL.24.000160 .
  9. ↑ Tae Jun Yu et al. Generering av högkontrast, 30 fs, 1,5 PW laserpulser från chirped-pulsförstärkning Ti:sapphire laser  // Optics Express  . - 2012. - Vol. 20 . — S. 10807 . - doi : 10.1364/OE.20.010807 .
  10. ↑ J.-L. Miquel. LMJ & PETAL Status och första experiment  (engelska)  // Journal of Physics : Conference Series. - 2016. - Vol. 717. - P. 012084. - doi : 10.1088/1742-6596/717/1/012084 .
  11. ↑ Zhaohua Wang et al. Högkontrast 1,16 PW Ti:sapphire-lasersystem kombinerat med ett förstärkt förstärkningssystem med dubbla pipande pulser och en femtosekund optisk-parametrisk förstärkare  // Optics Letters  . - 2011. - Vol. 36. - s. 3194-3196. - doi : 10.1364/OL.36.003194 .
  12. ↑ Matras G. et al. Första sub-25fs PetaWatt lasersystem   // CLEO : Science and Innovations, Conference Paper . - 2013. - doi : 10.1364/CLEO_SI.2013.CTh5C.5 .
  13. ↑ Erhard W. Gaul et al. Demonstration av en 1,1 petawatt-laser baserad på en hybrid optisk parametrisk chirped pulsförstärkning/blandad Nd:glassförstärkare  // Applied Optics  . - 2010. - Vol. 49. - P. 1676-1681. - doi : 10.1364/AO.49.001676 .
  14. ↑ Francois Lureau et al. Hög repetitionshastighet PetaWatt Titanium Sapphire lasersystem för  laserplasmaacceleration // Ultrasnabb optik  . — 2013.
  15. ↑ Lu Xu et al. De senaste framstegen med att utveckla multi-petawatt femtosekundlasersystem i SIOM  // Optics Letters  . - 2013. - Vol. 38, nr. 22 . - P. 4837-4840. - doi : 10.1364/OL.38.004837 .
  16. ↑ Xiaoyan Liang et al. Högenergi icke-kollinjär optisk parametrisk pulsförstärkning i LBO vid 800 nm  (engelska)  // Proceedings of SILAP 2015. - 2015.
  17. ↑ A. A. Shaykin et al. 1 petawatt OPCPA-laser i Ryssland: Status och förväntningar  //  Lasers and Electro-Optics 2009 och European Quantum Electronics Conference. CLEO Europe - EQEC 2009. Europeisk konferens om. - 2009. - ISBN 978-1-4244-4079-5 . - doi : 10.1109/CLEOE-EQEC.2009.5196316 .
  18. ↑ Jae Hee Sung et al. 0,1 Hz 1,0 PW Ti:sapphire laser  (engelska)  // Optik Bokstäver . - 2010. - Vol. 35 . — S. 3021-3023 . - doi : 10.1364/OL.35.003021 .
  19. ↑ CN Danson et al. Vulcan Petawatt — en interaktionsanläggning med ultrahög intensitet  (engelska)  // Nucl. Fusion . - 2004. - Vol. 44 . -P.S239 - S246 . - doi : 10.1088/0029-5515/44/12/S15 .
  20. ↑ 1 2 Om OMEGA EP Arkiverad 1 maj 2011 på Wayback Machine // Laboratory Laser Energetics, Rochester University
  21. ↑ M. Hill et al. Generering av relativistiska joner, elektroner och positroner i högintensiva kortpulsade laser-fasta interaktioner  //  Bulletin of the American Physical Society. - 2012. - Vol. 57, nr. 17 . — P.JO5.00005 . Arkiverad från originalet den 29 november 2014.
  22. ↑ Nicholas Hopps et al. Översikt över lasersystem för Orion-anläggningen vid AWE  //  Applied Optics. - 2013. - Vol. 52, nr. 15 . Arkiverad från originalet den 29 november 2014.
  23. ↑ Cheng Liu et al. Repetitiv petawatt-klasslaser med nära-diffraktionsbegränsad brännpunkt och transformationsbegränsad pulslängd   // Proc . SPIE. - 2013. - Vol. 8599. - P. 859919. Arkiverad från originalet den 30 januari 2015.
  24. ↑ Y. Kitagawa et al. Förpulsfri petawatt-laser för en snabb tändare  // IEEE J. Quantum Electron  . . - 2004. - Vol. 40 , nej. 3 . - s. 281-293 . - doi : 10.1109/JQE.2003.823043 .
  25. ↑ M. Aoyama et al. 0,85-PW, 33-fs Ti:sapphire laser  (engelska)  // Optics Letters . - 2003. - Vol. 28 , nr. 17 . - S. 1594-1596 . - doi : 10.1364/OL.28.001594 .
  26. ↑ Yong Wang et al. 0,85 PW laserdrift vid 3,3 Hz och högkontrast ultrahög intensitet λ = 400 nm andra övertonsstrålelinje  // Optics Letters  . - 2017. - Vol. 42 , nr. 19 . - P. 3828-3831 . - doi : 10.1364/OL.42.003828 .
  27. ↑ Qihua Zhu et al. Framsteg med att utveckla en PW ultrakort laseranläggning med ns, ps och fs utgående pulser   // Proc . SPIE . - 2007. - Vol. 6823 . — S. 682306 . - doi : 10.1117/12.757532 .
  28. ↑ Jingqin Su et al. Framsteg på XG-III högintensiv laseranläggning med tre synkroniserade strålar   // Proc . SPIE . - 2015. - Vol. 9255 . — S. 925511 . - doi : 10.1117/12.2065213 .
  29. ↑ LLNL når en viktig milstolpe för leverans av världens petawattlasersystem med högsta genomsnittliga effekt  . Arkiverad från originalet den 13 februari 2017. Hämtad 12 februari 2017.
  30. ↑ Vladislav Ginzburg et al. 11 fs , 1,5 PW laser med olinjär pulskompression  // Optics Express  . - 2021. - Vol. 29 , nr. 18 . — S. 28297-28306 . - doi : 10.1364/OE.434216 .
  31. ↑ B.C. Stuart et al. Titanlasern på LLNL  //  Konferens om laser och elektrooptik/kvantelektronik och laservetenskapskonferens och fotoniska applikationssystemtekniker. - 2006. - doi : 10.1002/lapl.200710008 .
  32. ↑ 1 2 National Ignition Facility gör historia med rekordskott på 500 terawatt . Arkiverad från originalet den 3 september 2013. Hämtad 22 september 2012. LLNL pressmeddelande, 2012-07-12
  33. ↑ O. Chekhlov et al. Framsteg på Astra Gemini  (engelska)  // Central Laser Facility. Årliga rapporter. 2008-2009. - 2009. - S. 216-218 . Arkiverad från originalet den 22 november 2010.
  34. ↑ Colin Danson et al. Pulstrohet i lasersystem med ultrahög effekt (petawattklass)  (engelska)  // High Power Laser Science and Engineering. - 2014. - Vol. 2. - P. e34. - doi : 10.1017/hpl.2014.39 . Arkiverad från originalet den 4 december 2014.
  35. ↑ D.E. Wang et al. Vågfrontskorrigering med målfaslåsningsteknik i en 500 TW laseranläggning  //  Laser Physics Letters. - 2017. - Vol. 14. - P. 035301. - doi : 10.1088/1612-202X/aa52fe .
  36. ↑ Scott Feister et al. Wavefront Transfer för On-Shot Focal Spot Characterization vid 400 TW SCARLET Laser  //  Frontiers in Optics. - 2012. - P. FW3A .
  37. ↑ Marco Hornung et al. Laserpulser med hög intensitet och hög kontrast genererade från det helt diodpumpade Yb:glaslasersystemet POLARIS  // Optics Letters  . - 2013. - Vol. 38. - P. 718-720. - doi : 10.1364/OL.38.000718 .
  38. ↑ Jena lasersystem sätter ännu ett världsrekord Arkiverad 20 februari 2016 på Wayback Machine // phys.org
  39. ↑ JL Miquel et al. The Laser Mega-Joule: LMJ & PETAL status och programöversikt  (engelska)  // Journal of Physics: Conference Series. - 2016. - Vol. 688 . - doi : 10.1088/1742-6596/688/1/012067 .
  40. ↑ V. Yanovsky et al. Ultrahög intensitet- 300-TW laser vid 0,1 Hz repetitionsfrekvens  // Optics Express  . - 2008. - Vol. 16, nr. 3 . - P. 2109-2114. - doi : 10.1364/OE.16.002109 .
  41. ↑ JE Ralph et al. Laservågfältsacceleration vid reducerad densitet i den självstyrda regimen   // Phys . Plasma . - 2010. - Vol. 17 . — S. 056709 . - doi : 10.1063/1.3323083 .
  42. ↑ D.D. Meyerhofer et al. Prestanda och initiala resultat från OMEGA EP Laser System  //  Journal of Physics: Conference Series . - 2010. - Vol. 244 . — S. 032010 . - doi : 10.1088/1742-6596/244/3/032010 .
  43. ↑ T. Levato et al. Första elektronerna från den nya 220 TW Frascati-lasern för acceleration och multidisciplinära experiment (FLAME) vid Frascati nationella laboratorier (LNF)  //  Kärntekniska instrument och metoder i fysikforskning Avsnitt A: Acceleratorer, spektrometrar, detektorer och tillhörande utrustning . - 2012. - doi : 10.1016/j.nima.2012.12.026 .
  44. ↑ A. Alexandrov et al. Högintensiv laserstrålevågfrontsdiagnostik och korrigering vid Advanced Laser Light Source-anläggningen  (engelska)  // International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers (CAOL), 2010. - 2010. - P. 213-215 . - doi : 10.1109/CAOL.2010.5634206 .
  45. ↑ F. Valle-Brozas et al. Laserpartikelacceleration vid Pulsed Laser Center (CLPU)  //  Konferens: European Conference on Laser Interaction with Matter, At Paris. - doi : 10.13140/2.1.3201.6645 .
  46. ↑ V. Bagnoud et al. PHELIX: en petawatt-klasslaser som nyligen beställdes för experiment inom plasma- och atomfysik  //  Journal of Physics : Conference Series. - 2009. - Vol. 194 . — S. 152028 . - doi : 10.1088/1742-6596/194/15/152028 .
  47. ↑ K.A. Flippo et al. Skalningslagar för energiska joner från driftsättningen av den nya Los Alamos National Laboratory 200 TW Trident-  laser //  Rev. sci. Instrument. . - 2008. - Vol. 79 . — S. 10E534 . - doi : 10.1063/1.2987678 .
  48. ↑ Jiping Zou et al. LULI 100-TW Ti:sapphire/Nd:glaslaser: ett första steg mot en högpresterande petawatt-anläggning   // Proc . SPIE . - 1999. - Vol. 3492 . - S. 94-97 . - doi : 10.1117/12.354158 .
  49. ↑ Jiping Zou et al. Nya framsteg på LULI högeffektlaseranläggningar  (engelska)  // Journal of Physics: Conference Series. - 2008. - Vol. 112 , nr. 3 . - doi : 10.1088/1742-6596/112/3/032021 .
  50. ↑ 200-terawatt laser ger nya extremer i värme, tryck till röntgenexperiment , phys.org (6 oktober 2015). Arkiverad från originalet den 23 oktober 2015. Hämtad 21 oktober 2015.
  51. ↑ Yi Xu et al. En stabil 200TW / 1Hz Ti:safirlaser för att driva helt koherent XFEL  // Optik och laserteknik  . - 2016. - Vol. 79. - S. 141-145. - doi : 10.1016/j.optlastec.2015.11.023 .
  52. ↑ Hui Chen et al. Högenergi (>70 keV) röntgenomvandlingseffektivitetsmätning på ARC-lasern vid National Ignition Facility  //  Physics of Plasmas. - 2017. - Vol. 24, nr. 3 . - P. 033112. - doi : 10.1063/1.4978493 .
  53. ↑ Donald Umstadter. Första ljuset från Diocles-lasern: Relativistiska laserplasma och strålar  (engelska)  // Bulletin of the American Physical Society. - 2007. - Vol. 52, nr. 7 . — P.Q2.00005.
  54. ↑ S. Banerjee et al. Generering av avstämbara, 100–800 MeV kvasi-monoenergetiska elektronstrålar från en laser-vakefältsaccelerator i utblåsningsregimen  // Physics of Plasmas  . - 2012. - Vol. 19. - P. 056703. - doi : 10.1063/1.4718711 .
  55. ↑ M. Pittman et al. Design och karakterisering av ett nära-diffraktionsbegränsat femtosekund 100-TW 10-Hz högintensivt lasersystem   // Appl . Phys. b . - 2002. - Vol. 74 . - s. 529-535 . - doi : 10.1007/s003400200838 .
  56. ↑ K Zeil et al. Skalningen av protonenergier i ultrakort pulslaserplasmaacceleration  // New Journal of  Physics . - 2010. - Vol. 12 . — S. 124049 . - doi : 10.1088/1367-2630/12/4/045015 .
  57. ↑ Jens Schwarz et al. Aktivering av Z-Petawatt-lasern vid Sandia National Laboratories  (engelska)  // Journal of Physics : Conference Series. - 2008. - Vol. 112 . — S. 032020 . - doi : 10.1088/1742-6596/112/3/032020 .
  58. ↑ O. Willi et al. Partikel- och röntgengenerering genom bestrålning av gasformiga och fasta mål med en 100 TW laserpuls  // Plasma Phys  . kontrollera. Fusion . - 2009. - Vol. 51 . — S. 124049 . - doi : 10.1088/0741-3335/51/12/124049 .
  59. ↑ MP Kalachnikov et al. 100-Terawatt Titanium–Sapphire Laser System  (engelska)  // Laser Physics . - 2002. - Vol. 12 , nr. 2 . - s. 368-374 . Arkiverad från originalet den 4 mars 2016.
  60. ↑ Multi-terawatt Ti:sapphire laser (ej tillgänglig länk) . Tillträdesdatum: 16 januari 2011. Arkiverad från originalet den 3 december 2010. 

Litteratur

Länkar