Том 18, номер 03, статья № 5

Аннотация:

Исследованы формирование и развитие многих филаментов в мощном фемтосекундном лазерном импульсе. Методом численного моделирования на основе трехмерной в пространстве нестационарной модели распространения импульса продемонстрированы "рождение", "конкуренция" и "умирание" филаментов. Исследовано влияние расстояния между неоднородностями на поперечном профиле входного пучка на эффективность преобразования энергии в излучение суперконтинуума, и установлено, что уменьшение этого расстояния приводит к увеличению эффективности преобразования.

Список литературы:

1. Chiao R.Y., Johnson M.A., Krinsky S., Smith H.A., Townes C.H., Garmire E. A new class of trapped light filaments // IEEE. J. Quantum. Electron. 1966. V. 2. N 9. P. 467-469.
2. Schillinger H., Sauerbrey R. Electrical conductivity of long plasma channels in air generated by self-guided femtosecond laser pulses // Appl. Phys. B. 1999. V. 68. N 4. P. 753-756.
3. Braun A., Korn G., Liu X., Du D., Squier J., Mourou G. Self-channeling of high-peak-power femtosecond laser pulses in air // Opt. Lett. 1995. V. 20. N 1. P. 73-75.
4. Tzortzakis S., Berge L., Couarion A., Franco M., Prade B., Mysyrowicz A. Breakup and fusion of self-guided femtosecond light pulses in air // Phys. Rev. Lett. 2001. V. 86. N 24. P. 5470-5473.
5. Chin S.L., Petit S., Liu W., Iwasaki A., Nadeu M.-C., Kandidov V.P., Kosareva O.G., Andrianov K.Yu. Interference of transverse rings in multifilamentation of powerful femtosecond laser pulses in air // Opt. Commun. 2002. V. 210. N 9. P. 329-341.
6. Mechain G., Couairon A., Andre Y.-B., Amico C.D., Franco M., Prade B., Tzortzakis S., Mysyrowicz A., Sauerbrey R. Long-range self-channeling of infrared laser pulses in air: a new propagation regime without ionization // Appl. Phys. B. 2004. V. 79. N 3. P. 379-382.
7. Ito S., Ishikawa H., Miura T., Takasago K., Endo A., Torizuka K. Seven-terawatt Ti:sapphire laser system operating at 50 Hz with high beam quality for laser Compton femtosecond X-ray generation // Appl. Phys. B. 2003. V. 76. N 5. P. 497-503.
8. Liu W., Hosseini S.A., Luo Q., Ferland B., Chin S.L., Kosareva O.G., Panov N.A., Kandidov V.P. Experimental observation and simulations of the self-action of white light laser pulse propagating in air // New Journ. of Phys. 2004. V. 6. N 6. P. 6.1-6.22.
9. Chin S.L., Talebpour A., Yang J., Petit S., Kandidov V.P., Kosareva O.G., Tamarov M.P. Filamentation of femtosecond laser pulses in turbulent air // Appl. Phys. B. 2002. V. 74. N 1. P. 67-76.
10. Kasparian J., Sauerbrey R., Mondelain 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 extension of the supercontinuum generated by femtosecond terawatt laser pulses propagating in the atmosphere // Opt. Lett. 2000. V. 25. N 18. P. 1397-1399.
11. Kasparian J., Rodrigues M., Mejean G., Yu J., Salmon E., Wille H., Bourayou R., Frey S., Andre Y.-B., Mysyrowicz A., Souerbrey R., Wolf J.-P., Woste L. White-light filaments for atmospheric analysis // Science. 2003. V. 301. N 5629. P. 61-64.
12. 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. № 1. P. 62-64.
13. 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.
14. Kandidov V.P., Kosareva O.G., Golubtsov I.S., Liu W., Beckerс A., Akozbek N., Bowden C.M., Chin S.L. Self-transformation of a powerful femtosecond laser pulse into a white-light laser pulse in bulk optical media (or supercontinuum generation) // Appl. Phys. B. 2003. V. 77. N 2-3. P. 149-165.
15. Cook K., Kar A.K., Lamb R.A. White-light supercontinuum interference of self-focused filaments in water // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 83. N 19. P. 3861-3863.
16. Голубцов И.С., Кандидов В.П., Косарева О.Г. Коническая эмиссия мощного фемтосекундного лазерного импульса в атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14. № 5. С. 335-348.
17. Kolesik M., Katona G., Moloney J.V., Wright E.M. Physical factors limiting the spectral extent and band gap dependence of supercontinuum generation // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. N 14. P. 043905-1-4.
18. Akozbek N., Scalora M., Bowden C.M., Chin S.L. White-light continuum generation and filamentation during the propagation of ultra-short laser pulses in air // Opt. Commun. 2001. V. 191. N 3-6. P. 353-362.
19. Mlejnek M., Kolesik M., Moloney J.V., Wright E.M. Optically Turbulent Femtosecond Light Guide in Air // Phys. Rev. Lett. 1999. V. 83. N 15. P. 2938-2941.
20. Mechain G., Couairon A., Prade B., Mysyrowicz A. Organizing multiple femtosecond filaments in air // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 93. N 3. P. 035003-1-4.
21. Hosseini S.A., Luo Q., Ferland B., Liu W., Chin S.L., Kosareva O.G., Panov N.A., Akozbek N., Kandidov V.P. Competition of multiple filaments during the propagation of intense femtosecond laser pulses // Phys. Rev. A. 2004. (In press).
22. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1992. 536 с.
23. Переломов А.М., Попов В.С., Терентьев М.В. Ионизация атомов в переменном электрическом поле // Ж. эксперим. и теор. физ. 1966. Т. 50. № 5. С. 1393-1410.
24. Голубцов И.С., Кандидов В.П., Косарева О.Г. Начальная фазовая модуляция мощного фемтосекундного лазерного импульса как средства управления его филаментацией и генерацией суперконтинуума в воздухе // Квант. электрон. 2003. Т. 33. № 6. С. 525-530.
25. Liu W., Kosareva O.G., Golubtsov I.S., Iwasaki A., Becker A., Kandidov V.P., Chin S.L. Femtosecond laser pulse filamentation versus optical breakdown in H2O // Appl. Phys. B. 2003. V. 76. N 3. P. 215-229.
26. Mlejnek M., Wright E.M., Moloney J.V. Dynamic spatial replenishment of femtosecond pulses propagating in air // Opt. Lett. 1998. V. 23. N 5. P. 382-384.
27. 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. Amer. B. 1997. V. 14. N 3. P. 650.
28. Feng Q., Moloney J.V., Newell A.C., Wright E.M., Cook K., Kennedy P.K., Hammer D.X., Rockwell B.A., Thompson C.R. Theory and simulation on the threshold of water breakdown induced by focused ultrashort laser pulses // IEEE. J. Quantum. Electron. 1997. V. 33. N 2. P. 127-137.
29. Luo Q., Hosseini S.A., Liu W., Gravel J.-F., Kosareva O.G., Panov N.A., Akozbek N., Kandidov V.P., Roy G., Chin S.L. Effect of beam diameter on the propagation of intense femtosecond laser pulses // Appl. Phys. B. 2004. (In press.).