RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2023

 / 

Октябрь

←  →

К 100-летию со дня рождения Н.Г. Басова. Конференции и симпозиумы


Роль Н.Г. Басова в создании эксимерных лазеров: полувековая история от запуска первого Xe2-лазера в ФИАНе до современных лазерных систем

† 
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация

В обзоре, посвящённом 100-летней годовщине со дня рождения академика Н.Г. Басова, прослеживается судьба одного из его научных предвидений — получения лазерной генерации на связанно-свободных переходах сжиженного ксенона. Запущенный в Физическом институте им. П.Н. Лебедева АН СССР (ФИАН) в 1970 г. Xe2-лазер с накачкой электронным пучком ознаменовал новое направление в лазерной физике — создание эксимерных лазеров, генерирующих мощное излучение в диапазоне от видимого до вакуумного ультрафиолета (УФ). Рассмотрены основные типы эксимерных лазеров, способы их возбуждения, свойства их активной среды. Описаны наиболее мощные эксимерные лазерные системы, предназначенные для лазерного термоядерного синтеза, усиления УФ-мультитераваттных ультракоротких импульсов, а также импульсно-периодические лазеры для применений в медицине, микроэлектронике, обработке материалов и т. д.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2022.11.039357
Ключевые слова: эксимерные лазеры, принципы работы, основные типы, применения
PACS: 42.55.Lt, 42.60.−v, 42.62.−b (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2022.11.039357
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/10/f/
001112744100006
2-s2.0-85182878382
2023PhyU...66.1037Z
Цитата: Зворыкин В Д "Роль Н.Г. Басова в создании эксимерных лазеров: полувековая история от запуска первого Xe2-лазера в ФИАНе до современных лазерных систем" УФН 193 1103–1126 (2023)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 14 апреля 2023, 28 ноября 2022

English citation: Zvorykin V D “N G Basov's role in the development of excimer lasers: a half-century history from the launch of the first Xe2 laser at the Lebedev Physical Institute to modern laser systems” Phys. Usp. 66 1037–1058 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2022.11.039357

Список литературы (217) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (4) Похожие статьи (8)

  1. Houtermans F G Helv. Phys. Acta 33 933 (1960)
  2. Basov N G "Opening remarks" Forth Intern. Quantum Electronics Conf., Phoenix, AZ, April 12-15, 1966 (1966); Basov N G IEEE J. Quantum Electron. 2 354 (1966)
  3. Басов Н Г и др Краткие сообщения по физике ФИАН (8) 10 (1970)
  4. Басов Н Г и др Письма в ЖЭТФ 12 473 (1970); Basov N G et al JETP Lett. 12 329 (1970)
  5. Koehler H A et al Appl. Phys. Lett. 21 198 (1972)
  6. Gerardo J M, Johnson A W IEEE J. Quantum Electron. 9 748 (1973)
  7. Hoff P W, Swingle J C, Rhodes C K Appl. Phys. Lett. 23 245 (1973)
  8. Hughes W M, Shannon J, Hunter R Appl. Phys. Lett. 24 488 (1974)
  9. Молчанов А Г УФН 106 165 (1972); Molchanov A G Sov. Phys. Usp. 15 124 (1972)
  10. Елецкий А В УФН 125 279 (1978); Eletskii A V Sov. Phys. Usp. 21 502 (1978)
  11. Лакоба И С, Яковленко С И Квантовая электроника 7 677 (1980); Lakoba I S, Yakovlenko S I Sov. J. Quantum Electron. 10 389 (1980)
  12. Rhodes Ch K (Ed.) Excimer Lasers (Berlin: Springer-Verlag, 1979); Пер. на русск. яз., Роудз Ч (Ред.) Эксимерные лазеры (М.: Мир, 1981)
  13. Смирнов Б М УФН 139 53 (1983); Smirnov B M Sov. Phys. Usp. 26 31 (1983)
  14. Молчанов А Г Труды ФИАН 171 54 (1986)
  15. McDaniel E W, Nighan W L (Eds) Gas Lasers (New York: Academic Press, 1982); Пер. на русск. яз., Мак-Даниел И, Нигэн У (Ред.) Газовые лазеры (М.: Мир, 1986)
  16. Slade P D, Fournier G R Opt. Commun. 29 325 (1979)
  17. Gold M G, Thrush B A Chem. Phys. Lett. 29 486 (1974)
  18. Velazco J E, Setser D W J. Chem. Phys. 62 1990 (1975)
  19. Brau C A, Ewing J J Appl. Phys. Lett. 27 435 (1975)
  20. Ewing J J, Brau C A Appl. Phys. Lett. 27 350 (1975)
  21. Searles S K, Hart G A Appl. Phys. Lett. 27 243 (1975)
  22. Hoffman J M, Hays A K, Tisone G C Appl. Phys. Lett. 28 538 (1976)
  23. Murray J R, Powell H T Appl. Phys. Lett. 29 252 (1976)
  24. Mangano J A, Jacob J H Appl. Phys. Lett. 27 495 (1975)
  25. Burnham R, Powell F X, Djeu N Appl. Phys. Lett. 29 30 (1976)
  26. Wang C P et al Appl. Phys. Lett. 28 326 (1976)
  27. Burnham R, Djeu N Appl. Phys. Lett. 29 707 (1976)
  28. Sumida S, Obara M, Fujioka T Appl. Phys. Lett. 33 913 (1978)
  29. Басов Н Г и др Письма в ЖТФ 11 1044 (1985); Basov N G et al Sov. Tech. Phys. Lett. 11 433 (1985)
  30. Eden J G et al Appl. Phys. Lett. 35 133 (1979)
  31. Krotz W et al Appl. Phys. Lett. 55 2265 (1989)
  32. Adonin A et al Laser Part. Beams 27 379 (2009)
  33. Christensen C P, Waynant R W Appl. Phys. Lett. 41 794 (1982)
  34. Mendelsohn A J et al Appl. Phys. Lett. 38 603 (1981)
  35. Диденко А Н и др Письма в ЖТФ 12 1245 (1986)
  36. Hill R M et al Appl. Phys. Lett. 34 137 (1979)
  37. Bischel W K et al Appl. Phys. Lett. 34 565 (1979)
  38. Басов Н Г и др Квантовая электроника 3 930 (1976); Basov N G et al Sov. J. Quantum Electron. 6 505 (1976)
  39. Басов Н Г и др Квантовая электроника 4 2453 (1977); Basov N G et al Sov. J. Quantum Electron. 7 1401 (1977)
  40. Басов Н Г и др Квантовая электроника 6 1074 (1979); Basov N G et al Sov. J. Quantum Electron. 9 629 (1979)
  41. Schwentner N, Apkarian V A Chem. Phys. Lett. 154 413 (1989)
  42. Katz A I, Feld J, Apkarian V A Opt. Lett. 14 441 (1989)
  43. Smiley V N Proc. SPIE 1225 2 (1990)
  44. Rosocha L A et al Laser Part. Beams 4 55 (1986)
  45. Rosocha L A et al Fusion Technol. 11 497 (1987)
  46. Sullivan J A, Von Rosenberg C W (Jr.) Laser Part. Beams 4 91 (1986)
  47. Sullivan J A Fusion Techol. 11 684 (1987)
  48. Champagne L F, Dudas A J, Harris N W J. Appl. Phys. 62 1567 (1987)
  49. Walter R F et al Proc. SPIE 1397 71 (1990)
  50. Muller-Horsche E, Osterlin P, Bastling D Proc. SPIE 1225 142 (1990)
  51. Godard B et al Conf. on Lasers and Electrooptics CLEO-93, Baltimore, MD, May 2-7, 1993, Paper CTh1
  52. Zvorykin V D et al Proc. SPIE 5120 223 (2003)
  53. Zvorykin V D et al Plasma Fusion Res. 8 3405046 (2013)
  54. Zvorykin V D et al Laser Part. Beams 19 609 (2001)
  55. Zvorykin V D et al Laser Part. Beams 25 435 (2007)
  56. Ewing J J et al IEEE J. Quantum Electron. 15 368 (1979)
  57. Lowenthal D D et al IEEE J. Quantum Electron. 17 1861 (1981)
  58. Tilleman M M, Jacob J H Appl. Phys. Lett. 50 121 (1987)
  59. Зворыкин В Д, Лебо И Г, Розанов В Б Краткие сообщения по физике ФИАН (9-10) 20 (1997)
  60. Зворыкин В Д и др Квантовая электроника 43 332 (2013); Zvorykin V D et al Quantum Electron. 43 332 (2013)
  61. Betti R et al Phys. Rev. Lett. 98 155001 (2007)
  62. Зворыкин В Д и др Квантовая электроника 43 339 (2013); Zvorykin V D et al Quantum Electron. 43 339 (2013)
  63. Зворыкин В Д и др Физика плазмы 41 125 (2015); Zvorykin V D et al Plasma Phys. Rep. 41 112 (2015)
  64. Zvorykin V D et al Appl. Opt. 53 I31 (2014)
  65. Robertson K L, Avicola K Proc. SPIE 1225 44 (1990)
  66. Smith M J, Trainor D W, Duzy C IEEE J. Quantum Electron. 26 942 (1990)
  67. Nicholson B W et al IEEE J. Quantum Electron. 26 1285 (1990)
  68. Swingle J C et al J. Appl. Phys. 52 91 (1981)
  69. Murray J R et al IEEE J. Quantum Electron. 15 342 (1979)
  70. Schlitt L 2nd IEEE Intern. Pulsed Power Conf. Digest of Papers, Lubbock, Texas. 1979 p. 269
  71. Bigio I J, Slatkine M IEEE J. Quantum Electron. 19 1426 (1983)
  72. Turnur T P et al Proc. SPIE 1225 23 (1990)
  73. Harris D B et al Fusion Technol. 11 705 (1987)
  74. Hunter A M IEEE J. Quantum Electron. 22 386 (1986)
  75. Sviatoslavsky I N et al Fusion Technol. 21 1470 (1992)
  76. Von Rosenberg C W (Jr.) Fusion Technol. 21 1600 (1992)
  77. Harris D B et al Laser Part. Beams 11 323 (1993)
  78. Obenschain S P et al Phys. Plasmas 3 2098 (1996)
  79. Lehmberg R H, Goldhar J Fusion Sci. Technol. 11 532 (1987)
  80. Lehmberg R H, Schmitt A J, Bodner S E J. Appl. Phys. 62 2680 (1987)
  81. Obenschain S et al Appl. Opt. 34 F103 (2015)
  82. Deniz A V, Obenschain S P Opt. Commun. 106 113 (1994)
  83. Pronko M S IEEE J. Quantum Electron. 30 2147 (1994)
  84. Lehecka T et al Opt. Commun. 117 485 (1995)
  85. Deniz A V et al Opt. Commun. 147 402 (1998)
  86. Pawley C J et al Phys. Plasmas 4 1969 (1997)
  87. Pawley C J et al Fusion Eng. Des. 44 171 (1999)
  88. Weaver J L et al Phys. Plasmas 14 056316 (2007)
  89. Karasik M et al Phys. Plasmas 17 056317 (2010)
  90. Aglitskiy Y et al Phys. Rev. Lett. 109 085001 (2012)
  91. Weaver J L et al Phys. Plasmas 20 022701 (2013)
  92. Karasik M et al Phys. Rev. Lett. 114 085001 (2015)
  93. Zulick C et al Phys. Plasmas 27 072706 (2020)
  94. Sethian J D et al IEEE Trans. Plasma Sci. 38 1690 (2010)
  95. Bodner S E, Schmitt A J, Sethian J D High Power Laser Sci. Eng. 1 2 (2013)
  96. Kehne D M et al Rev. Sci. Instrum. 84 013509 (2013)
  97. Igumenshchev I V et al Phys. Rev. Lett. 110 145001 (2013)
  98. Sethian J D et al Fusion 43 1693 (2003)
  99. Sethian J D et al Proc. IEEE 92 1043 (2004)
  100. Stamper J A et al Nucl. Fusion 44 745 (2004)
  101. Myers M C et al Nucl. Fusion 44 S247 (2004)
  102. Obenschain S P et al Phys. Plasmas 13 056320 (2006)
  103. Schmitt A J et al Fusion Sci. Techol. 56 377 (2009)
  104. Obenschain S P, Sethian J D, Schmitt A J Fusion Sci. Technol. 56 594 (2009)
  105. Schmitt A J et al Phys. Plasmas 17 042701 (2010)
  106. Щербаков В А Физика плазмы 9 409 (1983); Shcherbakov V A Sov. J. Plasma Phys. 9 240 (1983)
  107. Lindl J Phys. Plasmas 2 3933 (1995)
  108. Lehmberg R H, Giuliani J L, Schmitt A J J. Appl. Phys. 106 023103 (2009)
  109. Abu-Shawareb H et al (Indirect Drive ICF Collab.) Phys. Rev. Lett. 129 075001 (2022)
  110. Zylstra A B et al Phys. Rev. E 106 025202 (2022)
  111. National Ignition Facility achieves fusion ignition, https://llnl.gov/news/national-fusion-facility-achievs ignition; DOE National Laboratory Makes History by Achieving Fusion Ignition, https://energy.gov/articles/doe-national-laboratory-makes-history-achieving-fusion-ignition
  112. Temporal M et al High Power Laser Sci. Eng. 2 e8 (2014)
  113. Galakhov I V et al Fusion Eng. Des. 44 51 (1999)
  114. Гаранин С Г, Крохин О Н Вестник РАН 81 495 (2011); Garanin S G, Krokhin O N Herald Russ. Acad. Sci. 81 204 (2011)
  115. He X T et al Fusion Eng. Des. 44 57 (1999)
  116. Zheng W et al High Power Laser Sci. Eng. 4 e21 (2016)
  117. Gong T et al Matter Radiat. Extreems 4 055202 (2019)
  118. Erlandson A C et al Opt. Mater. Express 1 1341 (2011)
  119. Edwards C B, Danson C N High Power Laser Sci. Eng. 3 e4 (2015)
  120. Suda A, Obara M, Noguchi A J. Appl. Phys. 60 3791 (1986)
  121. Wolford M F et al High Energy Density Phys. 36 100801 (2020)
  122. Bodner S E High Power Laser Sci. Eng. 7 e63 (2019)
  123. Obenschain S P Philos. Trans. R. Soc. A 378 20200031 (2020)
  124. Edwards C B et al AIP Conf. Proc. 100 59 (1983)
  125. Barr J R M et al Opt. Commun. 66 127 (1988)
  126. Partanen J P, Shaw M J J. Opt. Soc. Am. B 3 1374 (1986)
  127. Shaw M J et al J. Opt. Soc. Am. B 3 1466 (1986)
  128. Hooker C J, Lister J M D, Rodgers P A Opt. Commun. 82 497 (1991)
  129. Shaw M J et al Opt. Lett. 16 1320 (1993)
  130. Shaw M J Laser Part. Beams 9 309 (1991)
  131. Shaw M J et al Laser Part. Beams 11 331 (1993)
  132. Divall E J et al J. Mod. Opt. 43 1025 (1996)
  133. Shaw M J et al Fusion Eng. Des. 44 209 (1999)
  134. Foldes I B, Szatmari S Laser Part. Beams 26 475 (2008)
  135. Tabak M et al Phys. Plasmas 1 1626 (1994)
  136. Tabak M et al Phys. Plasmas. 12 057305 (2005)
  137. Гуськов С Ю Физика плазмы 39 3 (2013)
  138. Kim Y P, Hutchinson M H R Appl. Phys. B 49 469 (1989)
  139. Ross I N et al J. Mod. Opt. 37 555 (1990)
  140. Martin W E, Winfield R J Appl. Opt. 27 567 (1988)
  141. Strickland D, Mourou G Opt. Commun. 56 219 (1985)
  142. Houliston J R et al Opt. Commun. 104 350 (1994)
  143. Ross I N et al Opt. Commun. 109 288 (1994)
  144. Owadano Y et al Laser Part. Beams 7 383 (1989)
  145. Owadano Y et al Laser Part. Beams 11 347 (1993)
  146. Tanimoto M et al Laser Part. Beams 4 71 (1986)
  147. Tomie T et al Laser Part. Beams 8 299 (1990)
  148. Okuda I et al Fusion Eng. Des. 44 377 (1999)
  149. Owadano Y et al Fusion Eng. Des. 44 91 (1999)
  150. Owadano Y et al Inertial Fusion Sciences and Applications 2001 (Eds K A Tanaka, D D Meyerhofer, J Meyer-ter-Vehn) (Amsterdam: Elsevier, 2001) p. 465
  151. Matsumoto Y et al Fusion Eng. Des. 44 383 (1999)
  152. Takahashi E et al Fusion Eng. Des. 44 133 (1999)
  153. Ueda K Laser Part. Beams 7 375 (1989)
  154. Sasaki A et al J. Appl. Phys. 65 231 (1989)
  155. Ueda K et al Laser Part. Beams 11 31 (1993)
  156. Nishioka H et al Opt. Lett. 14 692 (1989)
  157. Watanabe S et al J. Opt. Soc. Am. B 6 1870 (1989)
  158. Wang N et al Laser Part. Beams 20 119 (2002)
  159. Shan Y et al Laser Part. Beams 20 123 (2002)
  160. Xiang Y Proc. SPIE 6279 62795Z (2007)
  161. Gao Z Proc. SPIE 8796 87961R (2013)
  162. Zhao X et al Proc. SPIE 9255 925523 (2015)
  163. Zhang Y et al Proc. SPIE 9543 95431C (2015)
  164. Басов Н Г и др Письма в ЖТФ 8 245 (1982)
  165. Баранов В Ю и др Письма в ЖТФ 9 201 (1983)
  166. Бычков Ю И и др Квантовая электроника 14 953 (1987); Bychkov Yu I et al Sov. J. Quantum Electron. 17 605 (1987)
  167. Бычков Ю И и др Письма в ЖТФ 14 566 (1988)
  168. Абдуллин Э Н и др Квантовая электроника 20 652 (1993)
  169. Бугаев С П и др Квантовая электроника 34 801 (2004); Bugaev S P et al Sov. J. Quantum Electron. 34 801 (2004)
  170. Аристов А И и др Оптика атмосферы и океана 22 1029 (2009)
  171. Алексеев С В и др Квантовая электроника 43 190 (2013); Bychkov Yu I et al Sov. J. Quantum Electron. 17 605 (1987)
  172. Алексеев С В и др Изв. вузов 62 (11) 178 (2019)
  173. Басов Н Г и др Квантовая электроника 18 902 (1991); Basov N G et al Sov. J. Quantum Electron. 21 816 (1991)
  174. Арланцев С В и др Квантовая электроника 21 241 (1994); Arlantsev S V et al Quantum Electron. 24 223 (1994)
  175. Basov N G et al J. Sov. Laser Res. 14 326 (1993)
  176. Басов Н Г и др Квантовая электроника 21 15 (1994); Basov N G et al Quantum Electron. 21 13 (1994)
  177. Zvorykin V D et al Laser Part. Beams 19 609 (2001)
  178. Zvorykin V D et al Laser Part. Beams 25 435 (2007)
  179. Зворыкин В Д, Левченко А О, Устиновский Н Н Квантовая электроника 40 381 (2010); Zvorykin V D, Levchenko A O, Ustinovskii N N Quantum Electron. 40 381 (2010)
  180. McIntyre I A, Rhodes C K J. Appl. Phys. 69 R1 (1991)
  181. Luk T S et al Opt. Lett. 14 1113 (1989)
  182. Couairon A, Mysyrowicz A Phys. Rep. 47 441 (2007)
  183. Smetanin I V et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 369 87 (2016)
  184. Shutov A V Appl. Phys. Lett. 111 224104 (2017); Shutov A V Appl. Phys. Lett. 113 189902 (2018), Erratum
  185. Shipilo D E et al Opt. Express 25 25386 (2017)
  186. Zvorykin V D et al J. Opt. Soc. Am. B 36 G25 (2019)
  187. Zvorykin V D et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 355 227 (2015)
  188. Зворыкин В Д и др Квантовая электроника 44 431 (2014); Zvorykin V D et al Quantum Electron. 44 431 (2014)
  189. Zvorykin V D et al Laser Phys. Lett. 13 125404 (2016)
  190. Zvorykin V D et al Matter Radiat. Extremes 5 045401 (2020)
  191. Zvorykin V D et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 402 331 (2017)
  192. Аскарьян Г А Письма в ЖЭТФ 1 18 (1965); Askar'yan G A Sov. Phys. JETP 1 162 (1965)
  193. Зворыкин В Д и др Краткие сообщения по физике ФИАН (2) 49 (2010)
  194. Zvorykin V D et al Phys. Plasmas 19 033509 (2012)
  195. Zahnow C F Intern. Congress Opt. Sci. Eng. Humburg, Germany, September, 1988 p. 56, Paper 1023-09
  196. Walter R F et al Proc. SPIE 1397 71 (1990)
  197. Wolford M F et al Appl. Phys. Lett. 84 326 (2004)
  198. Hegeler F et al Phys. Plasmas 11 5010 (2004)
  199. Petrov G M, Giuliani J L, Dasgupta A J. Appl. Phys. 91 2662 (2002)
  200. Lehmberg R H, Giuliani J L J. Appl. Phys. 94 31 (2003)
  201. Sethian J D IEEE Trans. Plasma Sci. 28 1333 (2000)
  202. Hegeler F et al IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 18 1205 (2011)
  203. Friedman M et al J. Appl. Phys. 95 2797 (2004)
  204. Lu B et al J. Fusion Energy 30 453 (2011)
  205. Lu B et al Fusion Eng. Des. 87 352 (2012)
  206. Wolford M F et al Proc. SPIE 6454 645407 (2007)
  207. Wolford M F et al Opt. Eng. 47 104202 (2008)
  208. Burnham R, Djeu N Appl. Phys. Lett. 29 707 (1976)
  209. Tillotson J M SPIE Intern. Conf. on Lasers' 88, Lake Tahoe, NV, December 4-9, 1988, Paper H1.2
  210. Борисов В М и др Квантовая электроника 17 164 (1990); Borisov V M et al Sov. J. Quantum Electron. 17 123 (1990)
  211. Баранов В Ю и др Квантовая электроника 15 1712 (1988); Baranov V Yu et al Sov. J. Quantum Electron. 18 1065 (1988)
  212. Heman W J W et al Proc. SPIE 1225 132 (1990)
  213. Watanabe S et al Intern. Quantum Electronics Conf. CLEO-90/IQEC-90, Anaheim, Cal, May 24-28, 1990, Paper JMA4
  214. Szatmári S et al Opt. Commun. 63 305 (1987)
  215. Nabekawa Y et al Opt. Lett. 18 1922 (1993)
  216. Nabekawa Y et al Opt. Lett. 21 647 (1996)
  217. Nabekawa Y et al Opt. Lett. 26 807 (2001)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение