Том 34, номер 07, статья № 3

Ошлаков В. К., Бабушкин П. А., Матвиенко Г. Г. Пространственно-временные характеристики фемтосекундного лазерного импульса при самофокусировке в двухкомпонентной среде. // Оптика атмосферы и океана. 2021. Т. 34. № 07. С. 502–506. DOI: 10.15372/AOO20210703.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Предложена модель зависимости показателя преломления двухкомпонентной среды распространения лазерного импульса на примере смеси сухого воздуха и водяного пара. Ее параметры связаны с физическими характеристиками лазерного импульса и среды распространения. Для типичных значений объемной доли водяного пара в атмосфере приведены результаты расчетов показателя преломления и связанных с ним характеристик фемтосекундного лазерного импульса: дисперсионной длины, нелинейных коэффициентов, критической мощности, нелинейного фокуса.

Ключевые слова:

фемтосекундный импульс, дисперсия, показатель преломления, нелинейный фокус, пары воды

Список литературы:

1. Teramobile [Электронный ресурс] URL: http:// teramobile.org/publis.html. (дата обращения: 25.03.2018).
2. Wille H., Rodriguez M., Kasparian J., Mobdelain D., Yu J., Mysyrowicz A., Sauerbrey R., Wolf J.P., Wöste L. Teramobile: a mobile femtosecond-terawatt laser and detection system // Eur. Phys. J.-Appl. Phys. 2002. V. 20, N 3. P. 183–190.
3. Wöste L., Wedekind C., Wille H., Rairoux P., Stein B., Nikolov S., Werner Ch., Niedermeier S., Schillinger H., Sauerbrey R. Femtosecond atmospheric lamp // Laser und Optoelektronik. 1997. V. 29, N 5. P. 51–53.
4. Апексимов Д.В., Багаев C.H., Гейнц Ю.Э., Землянов А.А., Кабанов A.M., Кирпичников A.B., Кисте­нев Ю.В., Креков Г.М., Крекова М.М., Матвиенко Г.Г., Ошлаков В.К, Панина Е.К., Петров В.В., Пестряков Е.В., Пономарев Ю.Н., Суханов А.Я., Тихомиров Б.А., Трунов В.И., Уогинтас С.Р., Фролов С.А., Худорожков Д.Г. Фемтосекундная атмосферная оптика / под ред. С.Н. Багаева, Г.Г. Ма­тивенко. Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2010. 238 с.
5. Букин О.А., Бабий М.Ю., Голик С.С., Ильин А.А., Кабанов А.М., Колесников А.В., Кульчин Ю.Н., Лисица В.В., Матвиенко Г.Г., Ошлаков В.К., Шмирко К.А. Лидарное зондирование атмосферы с использованием гигаваттных лазерных импульсов фемтосекундной длительности // Квант. электрон. 2014. Т. 44, № 6. С. 563–569.
6. Nibbering E.T.J., Grillon G., Franco M.A., Prade B.S., Mysyrowicz A. Determination of the inertial contribution to the nonlinear refractive index of air N2, and O2 by use of unfocused high-intensity femtosecond laser pulses // J. Opt. Soc. Am. B. 1997. V. 14. P. 650–660.
7. Федоров В.Ш., Кандидов В.П. Нелинейно-оптическая модель воздушной среды в задаче о филаментации фемтосекундных лазерных импульсов различной длины волны // Опт. и спектроскоп. 2008. Т. 105, № 2. С. 306–313.
8. Loriot V., Hertz E., Faucher O., Lavore B. Measurement of high order Kerr refractive index of major air components // Opt. Express. 2009. V. 17, N 16. P. 13429–13434.
9. Букин О.А., Быкова Е.Е., Гейнц Ю.Э., Голик С.С., Землянов А.А., Ильин А.А., Кабанов А.М., Матвиенко Г.Г., Ошлаков В.К., Соколова Е.Б. Филаментация остросфокусированного ультракороткого лазерного излучения на 800 и 400 нм. Измерения нелинейного коэффициента преломления воздуха // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 5. С. 351–358; Bukin O.A., Bykova E.E., Geints Yu.E., Golik S.S., Zemlyanov A.A., Ilyin A.A., Kabanov A.M., Matvienko G.G., Oshlakov V.K., Sokolova E.B. Filamentation of a sharply focused ultrashort laser pulse at wavelengths of 800 and 400 nm: measurements of the nonlinear index of air refraction // Atmos. Ocean. Opt. 2011. V. 24, N 5. P. 417–424.
10. Шленов С.А., Федоров В.Ю., Кандидов В.П. Филаментация фазово-модулированного фемтосекундного лазерного импульса на километровых трассах в турбулентной атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 4. С. 308–317.
11. Babushkin P.A., Burnashov A.V., Iglakova A.N., Matvienko G.G., Oshlakov V.K. Dispersion spreading of a femtosecond laser pulse in a mixture dry air – water vapor // Proc. SPIE 11560, 26th Internat. Sympos. Atmos. Ocean Opt., Atmos. Phys., 115601R (12 November 2020). DOI: 10.1117/12.2575541.
12. Мануйлович Е.С., Астапенко В.А., Головинский П.А. Распространение ультракоротких лазерных импульсов в сухом и влажном воздухе // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 2. С 105–112; Manuilovich E.S., Astapenko V.A., Golovinskii P.A. Propagation of ultrashort laser pulses in dry and humid air // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 3. P. 209–215.
13. Owens J.C. Optical refractive index of air: Dependence on pressure, temperature and composition // Appl. Opt. 1967. V. 6, N 1. P. 51–59.
14. Рудаков Г.А. Химия и технология камфары. М.: Лесная пром-сть, 1976. 208 с.
15. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. М.: Изд-во МГУ, 1998. 656 с.
16. Шен И.Р. Принципы нелинейной оптики / Под ред. С.А. Ахманова. М.: Наука. Гл. ред.физ.-мат. Лит., 1989. 550 с.
17. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. 1979. 384 с.
18. Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. 312 с.
19. Marburger J.H. Progress in quantum electron. 1975. V. 4. P. 35–110.
20. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: «Наука» Гл. ред. физ.-мат. лит., 1973. 723 с.
21. Burnashov A.V., Babushkin P.A., Oshlakov V.K., Iglakova A.N. Experimental study of the characteristics of the propagation of femtosecond radiation: results of the dispersion spreading // Intern. Conf. Atom. Mol. Pulsed Lasers XIII, 104, (2018). DOI: 10.1117/12. 2305321.
22. Орлов В.М., Самохвалов И.В., Креков Г.М., Миронов В.Л., Балин Ю.С., Банах В.А., Белов М.Л., Копытин Ю.Д., Лукин В.П. Сигналы и помехи в лазерной локации / Под ред. Зуева В.Е. М.: Радио и связь, 1985. 264 с.
23. Babushkin P.A., Burnashov A.V., Iglakova A.N., Kovaleva S.F., Medvedenko I.A. Some results of the propagation of the high-power terawatt femtosecond laser radiation in different media // Internat. Conf. Atom. Mol. Pulsed Lasers XII // Internat. Soc. Opt. Photon. 2015. V. 9810. P. 98100K. DOI: 10.1117/12. 2224928.
24. Apeksimov D.V., Geints Yu.E., Zemlynov A.A., Kabanov A.M., Oshlakov V.K., Petrov A.V., Matvienko G.G. Controlling TW-laser pulse long-range filamentation in air by a deformable mirror // Appl. Opt. 2018. V. 57, N 34. P. 9760–9769.
25. Апексимов Д.В., Гейнц Ю.Э., Землянов А.А., Иглакова А.Н., Кабанов А.М., Кучинская О.И., Матвиенко Г.Г., Ошлаков В.К., Петров А.В. Влияние фазовых аберраций на положение и протяженность области филаментации // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 12. С. 941–947; Apeksimov D.V., Geints Yu.E., Zemlyanov A.A., Iglakova A.N., Kabanov A.M., Kuchinskaya O.I., Matvienko G.G., Oshlakov V.K., Petrov A.V. The effect of phase aberrations on the position and length of the filamentation domain // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, N 2. P. 109–116. DOI: 10.15372/AOO20181201.
26. Апексимов Д.В., Гейнц Ю.Э., Землянов А.А., Кабанов А.М., Матвиенко Г.Г., Ошлаков В.К. Управление характеристиками множественной филаментации фемтосекундных лазерных импульсов в воздухе // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 9. С. 717–725; Apeksimov D.V., Geints Yu.E., Zemlyanov A.A., Kabanov A.M., Matvienko G.G., Oshlakov V.K. Control of multiple filamentation of femtosecond laser pulses in air // Atmos. Ocean. Opt. 2020. V. 33, N 1. P. 42–50. DOI: 10.15372/AOO20190905.