High Power Laser Science and Engineering, Volume. 7, Issue 3, 03000e37(2019)

ARCTURUS laser: a versatile high-contrast, high-power multi-beam laser system

M. Cerchez1、†, R. Prasad1, B. Aurand1, A. L. Giesecke1, S. Spickermann1, S. Brauckmann1, E. Aktan1, M. Swantusch1, M. Toncian2, T. Toncian2, and O. Willi1
Author Affiliations
  • 1Institut für Laser und Plasmaphysik, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, 40225 Düsseldorf, Germany
  • 2Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, 01328 Dresden, Germany
  • show less
    References(51)

    [1] W. S. Brocklesby. Eur. Phys. J. Special Topics, 224, 2529(2015).

    [2] A. Pukhov. Rep. Progr. Phys., 66, 47(2003).

    [3] A. Macchi, M. Borghesi, M. Passoni. Rev. Mod. Phys., 85, 751(2013).

    [4] A. Bruce, R. P. Drake, D. D. Ryutov. Rev. Mod. Phys., 78, 755(2006).

    [5] O. Lundh, J. Lim, C. Rechatin, L. Ammoura, A. Ben-Ismal, X. Davoine, G. Gallot, J.-P. Goddet, E. Lefebvre, V. Malka, J. Faure. Nat. Phys., 7, 219(2011).

    [6] G. Sarri, D. J. Corvan, W. Schumaker, J. M. Cole, A. Di Piazza, H. Ahmed, C. Harvey, C. H. Keitel, K. Krushelnick, S. P. D. Mangles, Z. Najmudin, D. Symes, A. G. R. Thomas, M. Yeung, Z. Zhao, M. Zepf. Phys. Rev. Lett., 113(2014).

    [7] V. Malka, J. Faure. Nat. Phys., 7, 219(2011).

    [8] A. R. Bell, J. G. Kirk. Phys. Rev. Lett., 101(2008).

    [9] B. Aurand, M. Hansson, L. Senje, K. Svensson, A. Persson, D. Neely, O. Lundh, C.-G. Wahlström. Lasers Particle Beams, 33, 6(2015).

    [10] B. Aurand, L. Senje, K. Svensson, M. Hansson, A. Higginson, A. Gonoskov, M. Marklund, A. Persson, D. Neely, O. Lundh, P. McKenna, C.-G. Wahlström. Phys Plasmas, 23(2016).

    [11] C. Danson, D. Hillier, N. Hopps, D. Neely. High Power Laser Sci. Eng., 3, e3(2015).

    [12] D. N. Papadopoulos, J. P. Zou, C. Le Blanc, G. Cheriaux, P. Georges, F. Druon, G. Mennerat, P. Ramirez, L. Martin, A. Freneaux, A. Beluze, N. Lebas, P. Monot, F. Mathieu, P. Audebert. High Power Laser Sci. Eng., 4, e34(2016).

    [13] S. Weber, S. Bechet, S. Borneis, L. Brabec, M. Bučka, E. Chacon-Golcher, M. Ciappina, M. DeMarco, A. Fajstavr, K. Falk, E.-R. Garcia, J. Grosz, Y.-J. Gu, J.-C. Hernandez, M. Holec, P. Janečka, M. Jantač, M. Jirka, H. Kadlecova, D. Khikhlukha, O. Klimo, G. Korn, D. Kramer, D. Kumar, T. Lastovička, P. Lutoslawski, L. Morejon, V. Olšovcová, M. Rajdl, O. Renner, B. Rus, S. Singh, M. Šmid, M. Sokol, R. Versaci, R. Vrána, M. Vranic, J. Vyskočil, A. Wolf, Q. Yu. Matter Radiation Extremes, 2, 149(2017).

    [14] S. Kühn, M. Dumergue, S. Kahaly, S. Mondal, M. Füle, T. Csimadia, B. Farkas, B. Major, Z. Varallyay, E. Cormier, M. Kalashnikov, F. Calegari, M. Devetta, F. Frassetto, E. Mansson, L. Poletto, S. Stagira, C. Vozzi, M. Nisoli, P. Rudawski, S. Maclot, F. Campi, H. Wikmark, C. L. Arnold, C. M. Heyl, P. Johnsson, A. L’Huillier, R. Lopez-Martens, S. Haessler, M. Bocoum, F. Boehle, A. Vernier, G. Iaquaniello, E. Skantzakis, N. Papadakis, C. Kalpouzos, P. Tzallas, F. Lepine, D. Charalambidis, K. Varju, K. Osvay, G. Sansone. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 50(2017).

    [15] O. Tesileanu, D. Ursescu, R. Dabu, N. V. Zamfir. J. Phys.: Conf. Ser., 420(2013).

    [16] Y. Chu, X. Liang, L. Yu, Y. Xu, L. Xu., L. Ma, X. Lu, Y. Liu, Y. Leng, R. Li, Z. Xu. Opt. Express, 21, 29231(2013).

    [17] O. Willi, M. Behmke, L. Gezici, B. Hidding, R. Jung, T. Königstein, A. Pipahl, J. Osterholz, G. Pretzler, A. Pukhov, M. Toncian, T. Toncian, M. Heyer, O. Jäckel, M. Kübel, G. G. Paulus, C. Rödel, H. P. Schlenvoigt, W. Ziegler, M. Büscher, A. Feyt, A. Lehrach, H. Ohm, G. Oswald, N. Raab, M. Ruzzo, M. Seltmann, Q. Zhang. Plasma Phys. Control. Fusion, 51(2009).

    [19] D. Strickland, G. Mourou. Opt. Commun., 55, 447(1985).

    [20] A. Jullien, O. Albert, F. Burgy, G. Hamoniaux, J.-P. Rousseau, J.-P. Chambaret, F. Auge-Rochereau, G. Cheriaux, J. Etchepare, N. Minkovski, S. M. Saltiel. Opt. Lett., 30, 920(2005).

    [21] G. Cheriaux, P. Rousseau, F. Salin, J. P. Chambaret, B. Walker, L. F. Dimauro. Opt. Lett., 21, 414(1996).

    [22] J. P. Chambaret, P. Rousseau, P. Curley, G. Cheriaux, G. Grillon, F. Salin. Conference on Lasers and Electro-Optics(1995).

    [23] P. Tournois. Opt. Commun., 140, 245(1997).

    [24] A. Ricci, A. Jullien, J.-P. Rousseau, Y. Liu, A. Houard, P. Ramirez, D. Papadopoulos, A. Pellegrina, P. Georges, F. Druon, N. Forget, R. Lopez-Martens. Rev. Sci. Instrum., 84(2013).

    [25] E. B. Treacy. IEEE J. Quantum Electron., QE‐5, 454(1969).

    [26] O. E. Martinez. IEEE J. Quantum Electron., QE‐23, 59(1987).

    [27] C. Iaconis, I. A. Walmsley. Opt. Lett., 23, 792(1998).

    [28] T. Oksenhendler, S. Coudreau, N. Forget, V. Crozatier, S. Grabielle, R. Herzog, O. Gobert, D. Kaplan. Appl. Phys. B, 99, 7(2010).

    [30] C. Ziener, P. S. Foster, E. J. Divall, C. J. Hooker, M. H. R. Hutchinson, A. J. Langley, D. Neely. J. Appl. Phys., 93, 768(2003).

    [31] B. Dromey, S. Kar, M. Zepf, P. Foster. Rev. Sci. Instrum., 75, 645(2004).

    [32] C. Rödel, M. Heyer, M. Behmke, M. Kübel, O. Jäckel, W. Ziegler, D. Ehrt, M. C. Kaluza. Appl. Phys. B, 103, 293(2011).

    [33] A. L. GieseckePropagation Dynamics and High Harmonic Generation Using High Contrast Ultrashort Laser Pulses. , PhD Thesis (Heinrich Heine University Düsseldorf, Germany, 2013).

    [34] M. Behmke, D. an der Brügge, C. Rödel, M. Cerchez, D. Hemmers, M. Heyer, O. Jäckel, M. Kübel, G. G. Paulus, G. Pretzler, A. Pukhov, M. Toncian, T. Toncian, O. Willi. Phys. Rev. Lett., 106(2011).

    [35] C. Rödel, D. an der Brügge, J. Bierbach, M. Yeung, T. Hahn, B. Dromey, S. Herzer, S. Fuchs, A. Galestian Pour, E. Eckner, M. Behmke, M. Cerchez, O. Jäckel, D. Hemmers, T. Toncian, M. C. Kaluza, A. Belyanin, G. Pretzler, O. Willi, A. Pukhov, M. Zepf, G. G. Paulus. Phys. Rev. Lett., 109(2012).

    [36] M. Cerchez, M. Swantusch, M. Toncian, X. M. Zhu, R. Prasad, T. Toncian, Ch. Rödel, O. Jäckel, G. G. Paulus, A. A. Andreev, O. Willi. Appl. Phys. Lett., 112(2018).

    [37] M. Cerchez, A. L. Giesecke, C. Peth, M. Toncian, B. Albertazzi, J. Fuchs, O. Willi, T. Toncian. Phys. Rev. Lett., 110(2013).

    [38] A. Di Piazza, C. Müller, K. Z. Hatsagortsyan, C. H. Keitel. Rev. Mod. Phys., 84, 1177(2012).

    [39] D. P. Umstadter. Contemporary Phys., 56, 417(2015).

    [40] S. Raschke, S. Spickermann, T. Toncian, M. Swantusch, J. Boeker, U. Giesen, G. Iliakis, O. Willi, F. Boege. Sci. Rep., 6, 32441(2016).

    [41] M. CerchezUltrashort Laser Pulse Interaction with Overdense Plasmas. , PhD Thesis (Heinrich Heine University Düsseldorf, Germany, 2009).

    [42] J. Osterholz, F. Brandl, M. Cerchez, T. Fischer, D. Hemmers, B. Hidding, A. Pipahl, G. Pretzler, S. J. Rose, O. Willi. Phys. Plasmas, 15(2008).

    [43] S. BrauckmannX-Ray Generation by High Intensity Laser Pulses. , PhD Thesis (Heinrich Heine University Düsseldorf, Germany, 2017).

    [44] X. ZhuElectron Acceleration in Ultraintense Laser Pulse Interaction with Solid Targets. , PhD Thesis (Heinrich Heine University Düsseldorf, Germany, 2017).

    [45] T. Toncian, M. Swantusch, M. Toncian, O. Willi, A. A. Andreev, K. Y. Platonov. Phys. Plasmas, 18(2011).

    [46] B. Hidding, O. Karger, T. Königstein, G. Pretzler, G. G. Manahan, P. McKenna, R. Gray, R. Wilson, S. M. Wiggins, G. H. Welsh, A. Beaton, P. Delinikolas, D. A. Jaroszynski, J. B. Rosenzweig, A. Karmakar, V. Ferlet-Cavrois, A. Costantino, M. Muschitiello, E. Daly. Sci. Rep., 7, 42354(2017).

    [47] M. Borghesi, L. Romagnani, A. Schiavi, D. H. Campbell, M. G. Haines, O. Willi, A. J. Mackinnon, M. Galimberti, L. Gizzi, R. J. Clarke, S. Hawkes. Appl. Phys. Lett., 82, 1529(2003).

    [48] M. Borghesi, A. J. Mackinnon, D. H. Campbell, D. G. Hicks, S. Kar, P. K. Patel, D. Price, L. Romagnani, A. Schiavi, O. Willi. Phys. Rev. Lett., 92(2004).

    [49] S. Kar, H. Ahmed, R. Prasad, M. Cerchez, S. Brauckmann, B. Aurand, G. Cantono, P. Hadjisolomou, C. L. S. Lewis, A. Macchi, G. Nersisyan, A. P. L. Robinson, A.-M. Schroer, M. Swantusch, M. Zepf, O. Willi, M. Borghesi. Nat. Commun., 7, 10792(2016).

    [50] T. GangolfIntense Laser-Plasma Interactions with Gaseous Targets for Energy Transfer and Particle Acceleration. , PhD Thesis (Heinrich Heine University Düsseldorf, Germany, 2017).

    [51] S. Grieser, B. Aurand, E. Aktan, D. Bonaventura, M. Büscher, M. Cerchez, I. Engin, L. Leßmann, C. Mannweiler, R. Prasad, O. Willi, A. Khoukaz. Rev. Sci. Instrum., 90(2019).

    CLP Journals

    [1] X. M. Zhu, R. Prasad, M. Swantusch, B. Aurand, A. A. Andreev, O. Willi, M. Cerchez. Relativistic electron acceleration by surface plasma waves excited with high intensity laser pulses[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2020, 8(2): 02000e15

    [2] C. C. Gheorghiu, M. Cerchez, E. Aktan, R. Prasad, F. Yilmaz, N. Yilmaz, D. Popa, O. Willi, V. Leca. Fabrication of micrometre-sized periodic gratings in free-standing metallic foils for laser–plasma experiments[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2022, 10(1): 010000e3

    [3] Colin N. Danson, Constantin Haefner, Jake Bromage, Thomas Butcher, Jean-Christophe F. Chanteloup, Enam A. Chowdhury, Almantas Galvanauskas, Leonida A. Gizzi, Joachim Hein, David I. Hillier, Nicholas W. Hopps, Yoshiaki Kato, Efim A. Khazanov, Ryosuke Kodama, Georg Korn, Ruxin Li, Yutong Li, Jens Limpert, Jingui Ma, Chang Hee Nam, David Neely, Dimitrios Papadopoulos, Rory R. Penman, Liejia Qian, Jorge J. Rocca, Andrey A. Shaykin, Craig W. Siders, Christopher Spindloe, Sándor Szatmári, Raoul M. G. M. Trines, Jianqiang Zhu, Ping Zhu, Jonathan D. Zuegel. Petawatt and exawatt class lasers worldwide[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2019, 7(3): 03000e54

    Tools

    Get Citation

    Copy Citation Text

    M. Cerchez, R. Prasad, B. Aurand, A. L. Giesecke, S. Spickermann, S. Brauckmann, E. Aktan, M. Swantusch, M. Toncian, T. Toncian, O. Willi. ARCTURUS laser: a versatile high-contrast, high-power multi-beam laser system[J]. High Power Laser Science and Engineering, 2019, 7(3): 03000e37

    Download Citation

    EndNote(RIS)BibTexPlain Text
    Save article for my favorites
    Paper Information

    Category: Research Articles

    Received: Mar. 12, 2019

    Accepted: May. 13, 2019

    Published Online: Jul. 8, 2019

    The Author Email: M. Cerchez (mirela.cerchez@hhu.de)

    DOI:10.1017/hpl.2019.21

    Topics