High power / high pulse energy solid state lasers
Array coerente esagonale di sorgenti laser: A) Intensità di campo lontano (sperimentale) B) Effetto di filtraggi di fase sulla distribuzione in campo lontano (numerico).
Descrizione
Con lo scopo di superare i limiti nell’estrazione specifica di potenza/energia, negli ultimi tre decenni abbiamo studiato formati non convenzionali di sorgenti laser. Fra questi abbiamo studiato laser slab e multislab, formati anulari e cavità di Talbot. Sono stati caratterizzati sistemi sperimentali con diversi mezzi attivi dai laser a gas ai laser a stato solido pompati a diodi. Gli esperimenti effettuati sono sempre stati integrati da simulazioni numeriche per valutare ad esempio gli effetti dei comportamenti termo-meccanici dei diversi formati di mezzi attivi, sotto elevate densità di radiazione di pompa.
Questa attività di ricerca e sviluppo è pienamente integrata con l’attività di caratterizzazione di nuovi materiali laser sia basati su matrici cristalline che ceramiche. Sono state realizzate sorgenti laser estremamente compatte con una potenza di uscita CW dell’ordine di centinaia di watt. Sorgenti che si rivelano estremamente importanti per diversi campi di applicazione, dalla strumentazione spaziale basata su laser, alla micro-lavorazione dei materiali in campo industriale e alle applicazioni mediche.
Nelle nostre indagini sui formati non convenzionali abbiamo studiato anche l’utilizzo di array coerenti di sorgenti laser, sviluppando metodi per sfruttare al meglio le proprietà peculiari del campo emesso da questa classe di sistemi. Questi metodi sono particolarmente adatti per gli array laser in fibra ad alta potenza che stanno acquisendo importanza nelle applicazioni spaziali e di difesa.