Том 28, номер 11, статья № 4

Аннотация:

Представлены результаты экспериментов по исследованию пространственных характеристик области множественной филаментации гига- и тераваттных импульсов Ti:Sapphire-лазера в стекле и воде. Получены зависимости координаты начала области филаментации, количества филаментов, их распределения вдоль оси лазерного пучка, средней длины филаментов от мощности импульса. Показано, что как для воды, так и для стекла пространственные характеристики области филаментации носят качественно схожий характер. Установлено, что количество филаментов вдоль области множественной филаментации имеет унимодальное распределение. С увеличением мощности излучения длина отдельных филаментов в области множественной филаментации уменьшается, а их диаметр имеет квазипостоянное значение при всех величинах мощности, реализованных в экспериментах. Область филаментации, при достижении определенной мощности лазерного импульса, имеющего гауссово распределение плотности энергии, приобретает форму полого конуса, направленного вершиной к источнику излучения.

Ключевые слова:

лазерное излучение, фемтосекундный импульс, самофокусировка, множественная филаментация, стекло, вода

Список литературы:

1. Marburger J.H. Self-focusing: Theory // Progr. Quant. Electron. 1975. V. 4, part 1. P. 35–110.
2. Гейнц Ю.Э., Землянов А.А. Характеристики филаментов при распространении мощного фемтосекундного лазерного излучения в воздухе и в воде: I. Качественный анализ // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 9. С. 749–756.
3. Гейнц Ю.Э., Землянов А.А. Характеристики филаментов при распространении мощного фемтосекундного лазерного излучения в воздухе и в воде: II. Численное моделирование // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 9. С. 757–760.
4. Мартынович Е.Ф., Кузнецов А.В., Кирпичников А.В., Пестряков Е.В., Багаев С.Н. Создание люминесцентных эмиттеров интенсивным лазерным излучением в прозрачных средах // Квант. электрон. 2013. Т. 43, № 5. С. 463–466.
5. Дергачев А.А., Кадан В.Н., Шлёнов С.А. Взаимодействие неколлинеарных фемтосекундных лазерных филаментов в сапфире // Квант. электрон. 2012. Т. 42, № 2. С. 125–129.
6. Кульчин Ю.Н., Витрик О.Б., Чехленок А.А., Жижченко А.Ю., Прощенко Д.Ю., Мирочник А.Г., Лю Жуоху. Фоторегистрация множественной филаментации фемтосекундного лазерного излучения в полиметилметакрилате, допированном 2,2-дифторо-4-(9-антрацил)-6-метил-1,3,2-диоксаборином // Квант. электрон. 2013. Т. 43, № 12. С. 1118–1121.
7. Alfano R.R., Shapiro S.L. Observation of self-phase modulation and small-scale filaments in crystals and glasses // Phys. Rev. Lett. 1970. V. 24, N 11. P. 592.
8. Schroeder H., Liu J., Chin S.L. From random to controlled small-scale filamentation in water // Opt. Express. 2004. V. 12, N 20. P. 4768–4774.
9. Liu J., Schroeder H., Chin S.L., Li R., Yu W., Xu Z. Space-frequency coupling, conical waves and small-scale filamentation in water // Phys. Rev. A. 2005. V. 72, N 5. P. 053817.
10. Liu J., Schroeder H., Chin S.L., Li R., Yu W., Xu Z. Control and organization of multi-filamentation of femtosecond laser pulses in optical media // J. Korean Phys. Soc. 2007. V. 51, N 4. P. 1572–1577.
11. 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.
12. Апексимов Д.В., Букин О.А., Быкова Е.Е., Голик С.С., Землянов А.А., Кабанов А.М., Кучинская О.И., Майор А.В., Матвиенко Г.Г., Ошлаков В.К., Петров А.В., Соколова Е.Б. Множественная филаментация коллимированных пучков Ti:Sapphire-лазера в воде // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 11. С. 957–960.
13. Апексимов Д.В., Землянов А.А., Иглакова А.Н., Кабанов А.М., Кучинская О.И., Матвиенко Г.Г., Ошлаков В.К., Петров А.В. Филаментация тераваттных лазерных импульсов на стометровой атмосферной трассе // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 3. С. 274–277.