Einfluss statischer und quasistatischer Magnetfelder auf ...

3.1 Der nhelix
tes Licht aus der nachfolgenden Verstärkerkette nicht mehr in die ersten beiden
Verstärker bzw. den Oszillator gelangen und dort durch hohe Intensitätsflussdichten,
die in den Verstärkerstäben noch weiter erhöht werden würden, Beschädigungen
verursachen (vgl. [Süß96]).
Ausführliche Informationen über die Oszillatoren, die Strahlführung, stimulierte
Brillouin-Streuung und den Aufbau des nhelix finden sich in [Azi04].
3.1.3 Formung des transversalen Strahlprofils
Das transversale Strahlprofil des Powerlite ist nach Verlassen des Oszillators nicht
optimal für die Erzeugung eines Laborplasmas geeignet, da der Strahl leicht elliptisch
aus dem Oszillator emittiert wird. Die elliptische Form verhindert eine optimale
Ausleuchtung der Verstärkerstäbe und führt deshalb zu einer Reduktion der maximal
erreichbaren Endenergie. Um dies zu verhindern, wurde direkt nach dem Powerlite
ein Zylinderteleskop aufgebaut, das die kleine Halbachse der Ellipse auf die Länge
der großen Halbachse streckt.
Nach dem Zylinderteleskop hat der Strahl ein rundes, gaußförmiges Strahlprofil.
Um aber eine optimale Ausleuchtung der ersten beiden Stäbe und dort eine maximale
Verstärkung zu erreichen, benötigt man vor allem am Anfang, wenn der Strahl
noch relativ schwach ist, ein Profil, dessen Intensität am Rand nicht so stark abfällt.
Deswegen wird der Strahl zunächst vor dem ersten Verstärkerstab auf einen leicht
größeren Durchmesser aufgeweitet, um dann mit einer Blende auf die passende Größe
beschnitten zu werden. Dadurch leuchtet das Strahlprofil, das am Rand schon relativ
viel Energie besitzt, die ersten beiden Stäbe optimal aus. Nach den ersten beiden
Stäben wird das Profil wieder in ein gaußförmiges Profil transformiert, weil durch
die ersten beiden Verstärker das Maximum des Profils sehr stark verbreitert wird.
Die Transformation geschieht, indem der Strahl durch eine Soft Polarizing Aperture
(SPA) geführt wird.
Diese optische Komponente besteht aus einem leicht konvex geformten doppelbrechenden
Material, einer Konkavlinse und einem Polarisator. Das doppelbrechende
Material dreht auf Grund seiner konvexen Form die Polarisation des linear polarisierten
Strahls von der Mitte zum Rand hin verschieden stark. Die dabei auftretende
Zerstreuung des Strahl wird durch eine Konkavlinse kompensiert. Mit dem
nachfolgenden Polarisator kann dann der Puls durch Abschwächung der Randbereiche
wieder eine Gauß-Form annehmen. Ein gaußförmiges Strahlprofil wird für die
bestmögliche Fokussierung des Strahls benötigt, da das Profil im Fokus einer Linse
einer Fourier-Transformation des Profils vor Eintritt in die Linse entspricht. Die
Fourier-Transformierte einer Gauß-Funktion ist auch eine Gauß-Funktion. Deshalb
erhält man mit einer gaußförmigen Intensitätsverteilung ein sehr gleichmäßiges
und kleines Strahlprofil im Fokus.
Ausführliche Beschreibungen der oben angeführten Komponenten finden sich in
[Pel05] und [Azi04].
Propagiert ein Laserstrahl durch optische Komponenten, können z. B. durch
Selbstfokussierungseffekte, Verunreinigungen an den Oberflächen, Staub, Inhomoge-
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