Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10071/23608
Autoria: Alves, E. P.
Trines, R. M. G.
Humphrey K. A.
Bingham, R.
Cairns, R. A.
Fiuza, F.
Fonseca, R. A.
Silva, L. O.
Data: 2021
Título próprio: A robust plasma-based laser amplifier via stimulated Brillouin scattering
Volume: 63
Número: 11
ISSN: 0741-3335
DOI (Digital Object Identifier): 10.1088/1361-6587/ac2613
Palavras-chave: Brillouin amplification
High energy density physics
Laser-plasma interactions
Parametric instabilities
Resumo: Brillouin amplification in plasma is more resilient to fluctuations in the laser and plasma parameters than Raman amplification, making it an attractive alternative to Raman amplification. In this work, we focus on high plasma densities, $n_0 \gt n_{cr}/4$, where stimulated Raman scattering is not possible and laser beam filamentation is the dominant competing process. Through analytic theory and multi-dimensional particle-in-cell simulations, we identify a parameter regime for which Brillouin amplification can be efficient while maintaining filamentation of the probe at a controlled level. We demonstrate pump-to-probe compression ratios of up to 72 and peak amplified probe fluences over 1 kJ cm^{−2} with ${\simeq}50\%$ efficiency. High pulse quality is maintained through control of parasitic filamentation, enabling operation at large beam diameters. Provided the pump and probe pulse diameters can be increased to $1$ mm, our results suggest that Brillouin amplification can be used to produce sub-picosecond pulses of petawatt power.
Arbitragem científica: yes
Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:CTI-RI - Artigos em revistas científicas internacionais com arbitragem científica

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