Обращение волнового фронта лазерного излучения

Разработка методов повышения качества (степени пространственной когерентности) излучения лазеров с помощью отражателей.

Проблема создания лазера большой мощности с высоким качеством пучка остается очень актуальной. Переспективным путём ее решения является использование обращения волнового фронта оптического излучения. На математическом языке обращение волнового фронта представляет собой смену знака в экспоненте, описывающей распространение волны в пространстве.

Представьте себе очень однородный, почти не расходящийся световой пучок, который попадает в сложную, неоднородную среду и выходит из нее сильно «разлохмаченным»: с большой расходимостью и сложным волновым фронтом. Если на его дальнейшем пути поставить не простое зеркало, а зеркало, обращающее волновой фронт, то каждый луч этого пучка пойдет назад строго по своему пути и, встретившись на обратном пути с препятствием, которое «испортило» пучок, восстановится до исходного высококачественного излучения.

Если неоднородной средой является мощный оптический усилитель, то после его прохода в прямом и обратном направлениях возникнет очень мощный почти не расходящийся пучок с гладким волновым фронтом. Но не так просто сделать зеркало с обращением волнового фронта для широкополосного лазера, а именно они являются мощными лазерами. На нашей кафедре давно ведется разработка таких схем обращения волнового фронта, которые нечувствительны к ширине спектра обращаемого излучения.