Том 18, номер 10, статья № 4

Аннотация:

Обсуждается возможность применения чирпированных лазерных импульсов для создания "высотного" светового филамента при распространении мощного фемтосекундного излучения на вертикальной атмосферной трассе с учетом изменения констант нелинейных взаимодействий с высотой. На основе модели экспоненциального снижения плотности воздуха и соответствующего увеличения критической мощности самофокусировки показано, что с помощью чирпирования вполне реально управлять положением нелинейного фокуса пучка. При этом импульс без частотной модуляции распространяется по трассе в линейном режиме без образования филамента, а чирпирование такого же импульса приводит к его временной компрессии и, как результат, к формированию светового филамента с высокой пиковой интенсивностью.

Список литературы:

1. Khan N., Mariun N., Aris I., Yeak J. Laser-triggered lightning discharge // New J. of Phys. 2002. V. 4. P. 61.1-61.20.
2. Rairoux P., Schillinger H., Niedermeier S., Rodriguez M., Ronneberger F., Sauerbrey R., Stein B., Waite D., Wedekind C., Wille H., Woste L. Remote sensing of the atmosphere using ultrashort laser pulses // Appl. Phys. B. 2000. V. 71. P. 573-580.
3. Cheng C.C., Wright E.M. and Moloney J.V. Generation of electromagnetic pulses from plasma channels induced by femtosecond light strings // Phys. Rev. Lett. 2001. V. 87. P. 213001-4.
4. Kasparian J., Sauerbrey R., Mondelain D., Niedermeier S., Yu J., Wolf J.P., Andre Y.B., Franco M., Prade B., Mysyrowicz A., Tzortzakis S., Rodriguez M., Wille H., Woste L. Infrared extension of the supercontinuum generated by fs-TW-laser pulses propagating in the atmosphere // Opt. Lett. 2000. V. 25. P. 1397-1399.
5. Iwasaki A., Akozbek N., Ferland B., Luo Q., Roy G., Bowden C.M., Chin S.L. A lidar technique to measure the filament length generated by a high-peak power femtosecond laser pulse in air // Appl. Phys. B. 2003. V. 76. P. 231.
6. Землянов А.А., Гейнц Ю.Э. Интегральные параметры мощного фемтосекундного лазерного излучения при филаментации в воздухе // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18. №. 7. С. 574-579.
7. Fontaine B.La., Vidal F., Jiang Z., Chien C.Y., Comtois D., Desparois A., Johnston T.W., Kieffer J.-C., Pepin H., Mercure H.P. Filamentation of ultrashort pulse laser beams resulting from their propagation over long distances in air // Phys. Plasm. 1999. V. 6. P. 1615.
8. Kandidov V.P., Kosareva O.G., Golubtsov I.S., Liu W., Becker 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. P. 149.
9. Rodriguez M., Bourayou R., Me?jean G., Kasparian J., Yu J., Salmon E., Scholz A., Stecklum B., Eisloffel J., Laux U., Hatzes A.P., Sauerbrey R., Woste L., Wolf J.P. Kilometer-range nonlinear propagation of femtosecond laser pulses // Phys. Rev. E. 2004. V. 69. P. 036607.
10. Gaeta A.L. Catastrophic collapse of ultrashort pulses // Phys. Rev. Lett. E. 2000. V. 84. N 16. P. 3582-3585.
11. Kolesik M., Moloney J.V., Wright E.M. Polarization dynamics of femtosecond pulses propagating in air // arXiv:physics/0101073 v1. 2001.
12. Couairon A. Filamentation length of powerful laser pulses // Appl. Phys. B. 2003. V. 76. P. 789-792.
13. Tzortzakis S., Lamouroux B., Chiron A., Franco M., Prade B., Mysyrowicz A. Nonlinear propagation of subpicosecond ultraviolet laser pulses in air // Opt. Lett. 2000. V. 25. N 17. P. 1270-1272.
14. Sprangle P., Penano J.R., and Hafizi B. Propagation of intense short laser pulses in the atmosphere // Phys. Rev. E. 2002. V. 66. P. 046418.
15. Blow K.J., Wood D. Theoretical description of transient stimulated Raman scattering in optical fibers// IEEE J. Quant. Electron. 1989. V. 25. P. 2665-2673.