AbstractThe requirements for target ignition with megajoule-class lasers (Nakatsuka et al., Second Annual International Conference on Solid-State Lasers for Application to ICF, Paris, October 22–25, 1995 [1]) create new constraints on the laser technology namely due to the propagation, frequency conversion and focusing of ultrahigh energy pulses. This paper emphasizes some advanced laser topics that arise with megajoule-class lasers such as frequency conversion with narrow and broadband pulses, energy losses due to mechanical sources of beam birefringence and due to a too long length of propagation in air. Wavefront distortion is measured and corrected and a new focusing scheme with high efficiency gratings is presented. The third beamline of the Phebus laser (Fleurot et al., Infrared Technology XVI, 1990, pp. 280–291 [2]) is dedicated to these laser physics investigations at an energy density level of 3–4 GW/cm2 that is close to the megajoule laser (LMJ) beam density value. This beamline delivers up to 1.2 kJ, 1ω light in ns square shaped pulses, i.e. typically 1 TW pulses. The output beam aperture is reduced from 23 to 18 cm to get the required energy density level. The bandwidth of the laser pulse is varied up to a few angstroms. The beam characteristics are recorded and analysed by means of the output sensor 1ω energy, time profile and spectrum diagnostics and by means of a specific set of diagnostics for the 1ω, 2ω and 3ω beam parameters, located in the switchyard on a workstation called BACF.
メガジュール級レーザーによるターゲット点火の要件(Nakatsukaら、第2回固体レーザー国際会議、ICF応用、パリ、1995年10月22日〜25日[1])は、超高エネルギーパルスの伝播、周波数変換、集光に起因する新たなレーザー技術上の制約を生み出している。本論文では、メガジュール級レーザーに伴う先進的なレーザー課題、すなわち狭帯域および広帯域パルスによる周波数変換、ビーム複屈折による機械的要因のエネルギー損失、ならびに大気中伝播距離の過長による損失に焦点を当てる。波面歪みの測定と補正が行われ、高効率グレーティングを用いた新たな集光方式が提示される。フェブスレーザーの第3ビームライン(Fleurotら、赤外線技術、1990年、第16巻、pp. 280-291 [2])は、メガジュールレーザー(LMJ)のビーム密度値に近い3〜4 GW/cm²のエネルギー密度レベルでのこれらのレーザー物理の研究に特化している。このビームラインは、ナノ秒矩形パルスで最大1.2 kJ、1ω光を供給し、すなわち典型的には1 TWの出力を実現する。出力ビーム開口は、必要なエネルギー密度レベルを得るために23 cmから18 cmに縮小される。レーザーパルスの帯域幅は数オングストロームまで変化する。ビーム特性は、出力センサーによる1ωエネルギー、時間プロファイル、スペクトル診断、ならびにスイッチヤード内のワークステーション(BACF)に設置された1ω、2ω、3ωビームパラメータ用の特定の診断セットによって記録・解析される。