В рамках работ по проекту мы предлагаем провести численные и экспериментальные исследования и разработать элементы адаптивной оптической системы коррекции волнового фронта в импульсных лазерах петаваттного уровня мощности. Для этого будет разработано новое широкоапертурное деформируемое зеркало биморфного типа c размерами более чем 300×300 мм. Для эффективного крепления такого зеркала и повышения временной стабильности профиля поверхности будет разработана активная оправа с тангенциальными и радиальными пьезокерамическими актюаторами, предназначенными для компенсации механических и термических деформаций зеркала. С целью устранения выявленных недостатков классического алгоритма, применяемого в датчике Шака-Гартмана, будет разработан алгоритм, адаптивно изменяющий маску микролинзового растра в зависимости от геометрии электродов деформируемого зеркала. Для решения проблемы некорректного сопряжения плоскости измеряемых аберраций с плоскостью адаптивного зеркала, датчика волнового фронта и фокусирующего элемента (параболического зеркала), а также для решения серьёзной проблемы определения опорного волнового фронта будет модифицирован алгоритм управления адаптивной системой — необходимо анализировать информацию как с датчика волнового фронта, так и с датчика распределения интенсивности фокального пятна в плоскости фокусировки. Успешное решение обозначенных проблем позволяет ожидать достижения мультипетаваттного и экзоваттного уровня мощности лазерного излучения, что в перспективе ведёт к прорывным результатам в области фундаментальной физики.

   Достижимость поставленных в проекте целей определяется высоким научным потенциалом и квалификацией ключевых участников коллектива. В качестве ведущих учёных в проекте заявлены признанные специалисты в области лазерной физики и адаптивной оптики: Е.А. Хазанов (лауреат государственной премии РФ, академик РАН, руководитель отделения нелинейной динамики и оптики ИПФ РАН, один из создателей самого мощного петаваттного лазерного комплекса в России) и Ф.Ю. Канев (ведущий научный сотрудник ИОА РАН, д.ф.-м.н., известный специалист в области адаптивной оптики, создатель пакета программ по моделированию гибких зеркал и датчиков Гартмана, имеет более 100 печатных публикаций и монографию). Члены коллектива владеют передовыми методами разработки деформируемых зеркал, датчиков волнового фронта, алгоритмов управления адаптивными системами и имеют более чем тридцатилетний опыт создания адаптивных оптических систем коррекции аберраций оптического излучения. Условием успешности выполнения данного проекта и получения запланированных результатов является техническая и материальная возможность создания, использования и модификации экспериментального стенда, предназначенного для исследования алгоритмов функционирования адаптивных систем и их элементной базы, а также обязательно применения результатов в реальных лазерных системах.

при поддержке