Том 26, номер 01, статья № 2

Аннотация:

Теоретически исследован режим одиночной (осевой) филаментации мощного коллимированного фемтосекундного лазерного излучения в атмосферном воздухе. Проведен анализ влияния начального размера светового пучка на характеристики формирующегося филамента. Рассмотрены 3 параметра: координата начала филаментации, протяженность и продольная непрерывность (сплошность). Установлено, что для пучков одинаковой начальной мощности все рассмотренные характеристики филаментов обнаруживают зависимость от радиуса пучка. В качестве основной физической причины этого рассматривается дифракционное взаимодействие различных областей светового пучка в процессе его филаментации, степень которого возрастает с увеличением ширины пучка.

Ключевые слова:

ультракороткое лазерное излучение, самофокусировка, филаментация, световые лучи

Список литературы:

1. Self-focusing: Past and Present / Y.R. Shen, R.W. Boyd, and S.G. Lukishova, еds. Berlin: Springer, 2009. 605 p.
2. Berge L., Skupin S., Nuter R., Kasparian J., Wolf J.-P. Ultrashort filaments of light in weakly ionized, optically transparent media // Rep. Prog. Phys. 2007. V. 70. P. 1633-1713.
3. Couairon A., Myzyrowicz A. Femtosecond filamentation in transparent media // Phys. Reports. 2007. V. 441, N 2-4. P. 47-189.
4. Кандидов В.П., Шлёнов С.А., Косарева О.Г. Филаментация мощного фемтосекундного лазерного излучения // Квант. электрон. 2009. Т. 39, № 3. С. 205-228.
5. Luo Q., Yu J., Hosseini A., Liu W., Ferland B., Roy G., Chin S.L. Long-range detection and length estimation of light filaments using extra-attenuation of terawatt femtosecond laser pulses propagating in air // Appl. Opt. 2005. V. 44, N 3. P. 391-397.
6. Couaron A. Filamentation length of powerful laser pulses // App. Phys. B. 2003. V. 76. P. 789-792.
7. Brodeur A., Chien C.Y., Ilkov F.A., Chin S.L., Kosareva O.G., Kandidov V.P. Moving focus in the propagation of ultrashort laser pulses in air // Opt. Lett. 1997. V. 22, N 5. P. 304-306.
8. Гейнц Ю.Э., Ионин А.А., Землянов А.А., Кудряшов С.И., Селезнев Л.В., Синицын Д.В., Сунчугашева Е.С. Особенности фокусированного распространения мощных лазерных импульсов фемтосекундной длительности в воздухе при пониженном давлении // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 1. С. 18-25.
9. Loriot V., Hertz E., Faucher O., Lavorel B. Measurement of high order Kerr refractive index of major air components // Opt. Express. 2009. V. 17, N 16. P. 13429-13434.
10. Переломов А.М., Попов В.С., Терентьев М.В. Ионизация атомов в переменном электрическом поле // Ж. эксперим. и теор. физ. 1966. Т. 50, вып. 5. С. 1393-1397.
11. Землянов А.А., Булыгин А.Д., Гейнц Ю.Э. Дифракционная оптика светового филамента, образованного при самофокусировке фемтосекундного лазерного импульса в воздухе // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 10. С. 839-847.
12. Liu W., Luo Q., Theberge F., Xu H.L., Hosseini S.A., Sarifi S.M., Chin S.L. The influence of divergence on the filament length during the propagation of intense ultra-short laser pulses // App. Phys. B. 2006. V. 82, N 3. P. 373-376.
13. Гейнц Ю.Э., Землянов А.А. Влияние пространственной фокусировки на характеристики филаментации фемтосекундного лазерного излучения в воздухе // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 4. С. 274-280.
14. Землянов А.А., Гейнц Ю.Э. Эволюция эффективных характеристик лазерного излучения фемтосекундной длительности при самовоздействии в газовой среде // Оптика и спектроскопия. 2008. Т. 104, № 5. С. 852-864.
15. Marburger J.H. Self-focusing: Theory // Prog. Quantum. Electron. 1975. V. 4. P. 35-110.
16. Власов В.Н., Петрищев В.А., Таланов В.И. Усредненное описание волновых пучков в линейных и нелинейных средах (метод моментов) // Изв. вузов. Радиофиз. 1971. Т. 14, № 9. С. 1353-1363.