Мощные ВКР-лазеры – когерентные сумматоры (как это было)

Изложена история научно-исследовательских работ, выполненных под руководством Н. Г. Басова и направленных на создание высокоэнергетичных лазеров – когерентных сумматоров (КС) на основе ВКР в жидком азоте и жидком кислороде. Работы проводились совместно сотрудниками Лаборатории КРФ ФИАНа и ВНИИЭФ. В результате проведения этих работ были решены многие задачи. Установлено, что жидкие азот и кислород являются оптимальными активными средами для мощных ВКР-лазеров с большой энергией в импульсе. Разработан метод очистки этих криогенных жидкостей от микро- и нанопримесей, что позволило устранить нелинейные потери излучения накачки и преобразованного излучения в активной среде и обеспечить эффективную работу ВКР-лазеров – когерентных сумматоров (ВКРЛ-КС) с большой выходной энергией. Созданы криогенные кюветы, обеспечивающие высокую оптическую однородность жидких азота и кислорода, что обеспечило малую (на уровне 0.1 мрад) расходимость преобразованного излучения с большой плотностью энергии. Разработаны растровые фокусирующие системы, создающие оптимальную концентрацию излучения накачки в активной среде. В результате этих исследований были созданы мощные высокоэнергетичные и с малой расходимостью пучка ВКРЛ-КС на жидком азоте (λ_S = 1.89 мкм) и жидком кислороде (λ_S = 1.65 мкм) с накачкой от иодных взрывных фотодиссоционных лазеров (ВФДЛ) (λ_з = 1.315 мкм). Характеристики созданных ВКРЛ-КС были рекордными для того времени (конец 1960-х и начало 1970-х годов): энергия – до 2.5 кДж в импульсе длительностью 10мкс, расходимость пучка ~10^-4 рад, плотность энергии в пучке – сотни Дж/см².