Том 14, номер 05, статья № 1

pdf Голубцов И. С., Кандидов В. П., Косарева О. Г. Коническая эмиссия мощного фемтосекундного лазерного импульса в атмосфере. // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т. 14. № 05. С. 335-348.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Предложена наиболее полная из рассматриваемых ранее модель нестационарного нелинейно-оптического взаимодействия мощного лазерного излучения фемтосекундной длительности с воздушной средой. Учет инерционности керровского отклика среды, включение в модель вклада материальной дисперсии в приближении третьего порядка и применение адекватной экспериментальным данным модели фотоионизации Переломова-Попова-Терентьева позволили получить результаты, находящиеся в удовлетворительном количественном согласии с экспериментальными данными.
Показано, что генерация конической эмиссии суперконтинуума происходит в результате самомодуляции фазы импульса в пространстве и времени в условиях сильной оптической нелинейности высоколокализованного светового поля.

Список литературы:

         1.  Ахманов С.А. Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М.: Наука, 1988. 310 с.
         2.  Кандидов В.П., Косарева О.Г., Бродер А., Чин С.Л. Состояние исследований по филаментации мощных субпикосекундных лазерных импульсов в газах // Оптика атмосф. и океана. 1997. Т. 10. № 12. С. 1539.
         3.  Braun A., Korn G., Lin X., Du D., Squier J., Mourou G. Self-channeling of high-pear-power femtosecond laser pulses in air // Opt. Lett. 1995. V. 20. N 1. P. 73.
         4.  Nibbering E.T.J., Curley P.F., Grillon G., Prade B.S., Franco M.A., Salin F., Mysyrowicz A. Conical emission from self-guided femtosecond pulses in air // Opt. Lett. 1996. V. 21. N 1. P. 62–64.
         5.  Brodeur A., Kosareva O.G., Chien C.Y., Ilkov F.A., Kandidov V.P., Chin S.L. Moving focus in the propagation of ultrashort laser pulses in air // Opt. Lett. 1997. V. 22. N 5. P. 304–306.
         6.  Kosareva O.G., Kandidov V.P., Brodeur A., Chin S.L. From filamentation in condensed media to filamentation in gases // Nonlinear Opt. Phys. & Mat. 1997. V. 6. P. 485–494.
         7.  Fontaine B.L., Vidal F., Jiang Z., Chein C.Y., Corntois D., Desparois A., Jonston T.W., Kieffer J.-C., Pepin H., Mercure H.P. Filamentation of ultrashort laser beams resulting from their propagation over long distances in air // Phys. of Plasmas. 1999. V. 6. N 3. P. 1815.
         8.  Tzortzakis S., Lamouroux B., Chiron A., Franco M., Prade B., Mysyrowicz A., Moustaizis S.D. Nonlinear propagation of subpicosecond ultraviolet laser pulses in air // Opt. Lett. 2000. V. 25. N 17. P. 1270–1272.
         9.  Kosareva O.G., Kandidov V.P., Brodeur A., Chien C.Y., Chin S.L. Conical emission from laser-plasma interactions in the filamentation of powerful ultrashort laser pulses in air // Opt. Lett. 1997. V. 22. N 17. P. 1332–1334.
      10.  Woste L., Wedekind C., Wille H., Rairoux P., Stein B., Nikolov S., Werner Chr., Niedermaier St., Ronnerberger F., Schillinger H., Sauerbrey R. Femtosecond atmospheric lamp // Laser and Optoelectronik. 1997. V. 29. N 5. P. 51–54.
      11.  Woste L., Wedekind C., Wille H., Rairoux P., Rogriguez M., Stein B., Sauerbrey R., Schillinger H., Ronnerberger F., Niedermaier St. // Ultrafast Phenomena XI // Proc of the 11-th Intern. Conf. Garmisch-Parten-kirchen, Germany. July 12–17, 1998. P. 118–119.
      12.  Kasparian J., Sauerbrey R., Mondelian D., Niedermeier S., Yu J., Wolf J.-P., Andre Y.-B., Franco M., Prade B., Tzortzakis S., Mysyrowicz A., Rodriguez M., Wille H., Woste L. Infrared extention of the supercontinuum generated by femtosecond terawatt laser pulses propagating in the atmosphere // Opt. Lett. 2000. V. 25. N 18. P. 1397–1399.
      13.  Гордиенко В.М., Холодных А.И., Прялкин В.И. Новые возможности использования широкополосного фемтосекундного ПГС при дистанционной диагностике многокомпонентных аэрозольно-газовых загрязнений атмосферы // Квант. электроника. 2000. Т. 30. № 9. С. 839–842.
      14.  Genshaw M.E., Cantrell C.D. Conical emission as a result of pulse breakup into solitary waves // Phys. Rev. A. 1989. V. 39. P. 126–148.
      15.  Морозов В.Б., Оленин А.Н., Тункин В.Г. Генерация протяженного квазивращательного спектра при самофокусировке пикосекундных лазерных импульсов в сжатом водороде // Квант. электроника. 1998. Т. 25. № 4. С. 293–294.
      16.  Lange H.R., Grillon G., Ripoche J.-F., Franko M. A., Lamouroux B., Prade B.S., Mysyrowicz A. Anomalous long-range propagation of femtosecond laser pulses through air: moving focus or pulse self-guiding? // Opt. Lett. 1998. V. 23. N 2. P. 120–122.
      17.  Xing Q., Yoo K.M., Alfano R.R. Conical enission by four-photon parametric generation by using fentosecond laser pulses // Appl. Opt. 1993. V. 32. P. 2087–2089.
      18.  Luther G.G., Newell A.C., Moloney J.V., Wright E.M. Shoet-pulse conical emission and spectral broadening in normally dispersive media // Opt. Lett. 1994. V. 19. N 11. P. 789–791.
      19.  Golub I. Optical characteristics of supercontinuum generation // Opt. Lett. 1990. V. 15. N 6. P. 305–307.
      20.  Baubean E., Salin F., Le Blanc C. Spatio-temporal coherence properties of supercontinuum single filament in bilk media // Ultrafast Phenomena XI. Proc. of the II-th Int. Conf. Garmish-Parten-kirchen, Germany. July 12–17, 1998. P. 81–83.
      21.  Rae S.C. Spectral blueshifting and spatial defocusing of intense laser pulses in dense gases // Opt. Commun. 1994. V. 104. P. 330–335.
      22.  Ter-Mikaelian M.L., Torossian G.A., Grigoryan G.G. Conical emission in the quasiresonant media as a result of self-phase modulation // Opt. Commun. 1995. V. 119. P. 56–60.
      23.  Chin S.L., Brodeur A., Petit S., Kosareva O.G., Kandidov V.P. Filamentation and supercontinuum generation during the propagation of powerful ultrashort blaser pulses in potical media (white light laser) // J. Nonlinear Opt. Phys. Mater. 1999. V. 8. P. 121–146.
      24.  Golubtsov I.S., Kosareva O.G., Mozhaev E.I. Nonlinear-optical spectral transformation of the powerful femtosecond laser pulse in air // Phys. of Vibrations. 2000. V. 8. N 2. P. 73–78.
      25.  Переломов А.М., Попов М.В., Терентьев М.В. Ионизация атомов в переменном электрическом поле // ЖЭТФ. 1966. Т. 50. Вып. 5. С. 1393–1410.
      26.  Talebpour A. Semi-empirical model for the rate of tunnel ionization of N2 and O2 molecule in an intense Ti:sapphire laser pulse // Ph. D. theses. Laval. 1998.
      27.  Oleinikov P.A., Platonenko V.T. Raman transitions between rotational levels and self-phase modulation of subpicosecond light pulses in air // Laser Phys. 1993. V. 3. N 3. P. 618–622.
      28.  Nibbering E.T.J., Grillon G., Franco M.A., Prade B.S., Mysyrowicz A. Determination of the intertial contribution to the nonlinear refractive index of air, N2, and O2 by use of unfocused high-intensity femtosecond laseer pulses // J. Opt. Soc. Amer. B. 1997. V. 14. N 3. P. 650–660.
      29.  Зуев В.Е., Землянов А.А., Копытин Ю.Д. Нелинейная оптика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 256 с.
      30.  Власов Д.В., Гараев Р.А., Коробкин В.В., Серов Р.В. Измерение нелинейной поляризуемости воздуха // ЖЭТФ. 1979. Т. 76. Вып. 6. С. 2039–2045.
      31.  Shimoji Y., Fay A.T., Chang R.S.F., Djeu N. Direct measurment of the nonlinear refractive index of air // J. Opt. Soc. Amer. B. 1989. V. 6. N 9. P. 1994–1998.
      32.  Mlejnek M., Wright E.M., Moloney J.V. Dynamics spatial replenishment of femtosecond pulses propagation in air // Opt. Lett. 1998. V. 23. N 5. P. 382–384.
      33.  Косарева О.Г. Распространение мощного субпикосекундного лазерного импульса в газах в условиях ионизации: Канд. дис. М.: изд-во МГУ, 1995. 137 с.
      34.  Кандидов В.П., Косарева О.Г., Можаев Е.И., Тамаров М.П. Фемтосекундная нелинейная оптика атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13. С. 429–436.
      35.  Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press. 1984–1985.
      36.  Chin S.L., Akozbek N., Proulx A., Petit S., Bowden C.M. Transverse ring formation of a focused femtosecond laser pulse propagating in air // Opt. Commun. 2001. V. 188. P. 181–186.