Már évek óta szoros kapcsolatban állunk a németországi Göttingeni Lézer Laboratóriummal (LLG), amellyel közösen számos eredményt értünk el az excimer lézerek kutatásában és fejlesztésében.

       A Göttingeni Lézer Laboratórium nagyintenzitású lézertechnológiai csoportja, - melynek tagja volt Dr. Szatmári Sándor professzor is - építette meg a világon először a festék és excimer lézereken alapuló nagy intenzitású kompakt UV lézerrendszert. Az infravörös tartományban működő hagyományos lézerekkel szemben, az LLG csoport által kifejlesztett rendszer - a láthatóban keltett impulzusok frekvencia konverziója után - az UV tartományban állít elő femtoszekundumos impulzusokat.

       A rövid impulzusú ultraibolya lézerek esetében az excimer erősítő modulok kulcsfontosságú komponensek, melyeket optikai erősítőként használnak a hosszabb hullámhosszon keltett rövid impulzusok frekvencia konvertált impulzusainak erősítésére. Fizikai és technikai okokból az excimerek közül a KrF lézerek a legalkalmasabbak a rövid impulzusok erősítésére.

       A korábbi években a kutatócsoportunk munkássága ezen erősítő működésének leírására, optimalizálására és az erősítőre illesztett erősítési sémák kidolgozására koncentrálódott.

       Tanulmányoztuk a fázis-modulált impulzus térbeli fejlődését, amint áthalad egy diszperzív elemen, majd egy leképező rendszeren. Megmutattuk, hogy az impulzusidő térbeli fejlődése lehetővé teszi, hogy a hagyományos fázis-modulált impulzuserősítési technikát (CPA) sokkal egyszerűbb módon használjuk, mégpedig úgy, hogy az erősítőt a nyaláb azon részébe helyezzük, ahol az impulzusidő meg van nyújtva. Így az erősítő és a target egy lencsével vagy egy tükörrel szétválasztható, nincs szükség külön impulzusnyújtókra ill. impulzus kompresszorokra. Ez az elrendezés ideálisan alkalmas a targetek haladó hullámmal történő gerjesztésére.

       A 248 nm-en - az ablak anyagainál - bekövetkező intenzitásfüggő veszteség mechanizmusokat is tanulmányoztuk. Úgy találtuk, hogy a veszteség főként a fényszórásnak és az abszorpciónak tulajdonítható. Kvarcban az abszorpciót elsősorban két fotonos abszorpció okozza, míg CaF₂, MgF₂ és LiF esetében a színcentrum képződést és a három fotonos abszorpciót kell együttesen figyelembe venni.

       Megmutattuk, hogy ha nagy gondot fordítunk a nyaláb irányára, akkor a lézerrendszer akár
10¹⁹ W/cm² nagyságrendéjébe eső fókuszált intenzitás keltésére is képes.

       Excimer erősítőkben - az aktív közeg rövid tárolási idejének köszönhetően - az egyetlen mód a teljes tárolt energia kinyerésére, hogy az erősítést többször megismételjük. Ennek konvencionális módja az optikai multiplexelés. Kifejlesztettünk egy új multiplexelési technikát, ami lehetővé teszi a rész-nyalábok automatikus, fázis illesztett szinkronizációját, ezáltal elvi lehetőséget teremt femtoszekundumos impulzusok multiplexelésére.