Инженеры-лазерщики в Японии утверждают, что установили новый рекорд по запуску самого мощного в мире лазера. Японский лазер вызывает образы реального лазера «Звезды смерти», но на самом деле может помочь открыть тайны Вселенной.
«Мы достигли пиковой мощности 2 петаватта при 2 кДж продолжительностью в 1 пикосекунду», — рассказывает руководитель проекта Джунджи Каванака из Института лазерной инженерии в университете Осаки.
Петаватт равен квадриллиону ватт, а общее потребление энергии во всем мире в 2012 году было оценено международным энергетическим агентством (IEA) в 155,5 петаваттных часов. Пикосекунда же равна только одной триллионной доли секунды. Это создает так называемый «LFEX» (лазер для быстрого зажигания экспериментов) лазера и такого же класса, как и другие ультра-быстрые мощные лазеры, вроде тех, которые были созданы в лаборатории Беркли лазерного ускорителя (Белла) или Техасский лазер.
В соответствии с проектом работы по LFEX, которую Каванака и его команда представили на конференции в Японии в апреле 2018 года, лазерная система состоит из передней части, состоящей из фемтосекундного осциллятора, двойного импульсного станка с дифракционными парами решеток и трех ступеней оптического параметрического усиления (OPCPA), затем главного усилителя, импульсного компрессора и фокусирующей оптики.
Проще говоря, 100-метровая система включает в себя подачу энергии на специальное стекло и многократное усиление мощности полученного луча внутри контролируемой системы, которая также включает средства наблюдения.
Рекордный лазер длиной более 100 метров
Джунджи Каванака говорит, что его команда планирует усилить мощность до 10 петаваттов в будущем, и работает над улучшением зеркал, чтобы достичь этого показателя.
«Чтобы избежать оптических повреждений зеркал, вызванных таким очень высоким лазерным импульсом, необходимы разработки зеркал большего размера и зеркал с высоким порогом повреждений», — говорит он.
В наше время другими институтами в Европе и Китае также запланировано строительство десяти петаваттных лазеров. Такие супер-мощные лазеры могут привести к прорывам в таких областях, как исследования в области синтеза, дизайне материалов, нанотехнологии и физики элементарных частиц.
