Superradiant amplification in an underdense plasma

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Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die erstmalige experimentelle Verwirklichung der superradianten Verstärkung eines ultrakurzen Laserpulses in einem unterdichten Plasma mit Hilfe eines gegenläufigen langen Pumppulses. Die superradiante Verstärkung, die bisher nur theoretisch behandelt worden ist, stellt eine Alternative zum Konzept der "Chirped-Pulse Amplification" (CPA) dar und ist insbesondere für sub-10 fs Pulse sehr vielversprechend, weil sie hier ihr volles Potential ausspielen kann. Die Verstärkung erfolgt im Gegensatz zum CPA-Szenario unter Vergrößerung der spektralen Bandbreite, d.h. der Signalpuls wird nicht nur verstärkt, sondern zusätzlich auch noch verkürzt. Numerische Simulationen haben ergeben, dass die wesentlichen Aspekte des superradianten Verstärkungsmechanismus unter den experimentellen Bedingungen der ATLAS Anlage am MPQ verifizierbar sind.