プラズマミラーは、非線形光学効果により従来のミラーが使用できない場合や、レーザーの時間コントラストを向上させる場合に、高強度の超短パルスレーザービームを鏡面反射するために使用できる光学機構です。十分な強度に達すると、基板（溶融石英[ 1 ]など）に入射したレーザービームは基板をイオン化し、生成されたプラズマは通常のミラーと同様の特性で入射ビームを反射します。プラズマミラーは、相互作用中にビームが基板をイオン化して破壊するため、1回しか使用できません。
鏡面反射を実現するには、プラズマ表面がビームとの相互作用中に平坦な状態を保つ必要があります。高強度の超短パルスレーザーはプラズマ生成に必要な強度をはるかに超える強度に達するため、主パルスに先行するプレパルス中のプラズマ生成と膨張を防ぐために、プレパルス強度が電離閾値を下回るように、レーザーの時間コントラスト（プレパルスと主パルスの強度比）を低い値に維持する必要があります。[ 2 ]
高強度の光が基板を電離して反射される一方で、増幅自発放出によって生成され、一般的には不要な低強度のプレパルスが透過されるため、プラズマミラーは自己誘導プラズマシャッターと呼ばれるプロセスでビームの強度コントラストを高めるために使用できます。[ 3 ]この効果は、多くのレーザー固体実験が強力なプレパルスの存在によって妨げられるため有用です。[ 4 ]一部のセットアップでは、コントラストを向上させるために2つのプラズマミラーが使用されます。[ 5 ]
プラズマミラーは高次高調波発生を示し、アト秒極端紫外線パルスの生成に用いられてきた。[ 6 ] [ 7 ] さらに、空間位相板設計を用いた電子加速や光軌道角運動量の生成にも応用されている。[ 8 ] [ 9 ]
参考文献
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