Том 18, номер 10, статья № 6

Аннотация:

Предложена и развита стратифицированная модель когерентного рассеяния мощного лазерного излучения на ансамбле частиц водного аэрозоля, ориентированная на задачи фемтосекундной нелинейной оптики. Модель основывается на представлении аэрозольной среды в виде последовательности слоев, в которых частицы сосредоточены в тонких аэрозольных экранах. Результаты, полученные с помощью построенной модели, согласуются с законом Бугера для мелкодисперсных сред. Выполнен численный эксперимент по распространению лазерного пучка в атмосферной облачности. Показана возможность зарождения множества филаментов на возмущениях интенсивности мощного лазерного излучения в аэрозольной среде.

Список литературы:

1. Braun A., Korn G., Liu X., Du D., Squier J., Mourou G. Self-channeling of high-peak-power femtosecond laser pulse in air // Opt. Lett. 1995. V. 20. P. 73-75.
2. Nibbering E.T.J., Curley P.F., Grillon G., Prade B.S., Franco V.A., Salin F., Mysyrowicz A. Conical Emission from self-guided femtosecond pulses in air // Opt. Lett. 1996. V. 21. P. 62-64.
3. 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. P. 304-306.
4. 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. P. 1332-1334.
5. 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. 149-165.
6. Kasparian J., Rodriguez M., Mejean G., Yu J., Salmon E., Wille H., Bourayou R., Frey S., Andre Y.-B., Mysyrowicz A., Sauerbrey R., Wolf J.-P. and Woste L. White-light filaments for atmospheric analysis // Science. 2003. V. 301. P. 61-64.
7. Кандидов В.П., Косарева О.Г., Можаев Е.И., Тамаров М.П. Фемтосекундная нелинейная оптика атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13. № 5. С. 429-436.
8. 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. P. 67-76.
9. Кандидов В.П., Косарева О.Г., Тамаров М.П., Броде А., Чин С. Зарождение и блуждание филаментов при распространении мощного лазерного излучения в турбулентной атмосфере // Квант. электрон. 1999. T. 29. № 10. P. 73-77.
10. Шленов С.А., Кандидов В.П. Формирование пучка филаментов при распространении фемтосекундного лазерного импульса в турбулентной атмосфере. Часть 2. Статистические характеристики // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17. № 8. С. 637-641.
11. Землянов А.А., Гейнц Ю.Э. Внутренняя и внешняя фокусировка оптического поля фемтосекундного импульса при дифракции на сферической частице // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т. 16. № 10. C. 898-902.
12. Favre С., Boutou V., Hill S.C., Zimmer W., Krenz M., Lambrecht H., Yu J., Chang R.K., Woeste L., Wolf J.-P. White light nanosource with directional emission // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 89. P. 035002-1-035002-4.
13. Кандидов В.П., Милицин В.О. Интенсивность светового поля и концентрация электронов лазерной плазмы в капле водного аэрозоля при воздействии фемтосекундного лазерного импульса. Геометрооптический анализ // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17. № 1. C. 54-62.
14. Courvoisier F., Boutou V., Kasparian J., Salmon E., Mejean G., Yu J., Wolf J.-P. Ultraintense light filaments transmitted through clouds // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 83. N 2. P. 213-215.
15. Землянов А.А., Гейнц Ю.Э. Пороги оптического пробоя прозрачной микрочастицы в нано-, пико- и фемтосекундном диапазонах длительностей лазерных импульсов // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17. № 4. С. 306-311.
16. Hill S.C., Boutou V., Yu J., Ramstein S., Wolf J.-P., Pan Y., Holler S., Chang R.K. Enhanced backward-directed multi-photon-excited fluorescence from dielectric microcavities // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. P. 54-57.
17. Boutou V., Favre C., Hill S.C., Pan Y.L., Chang R.K., Wolf J.P. Backward enhanced emission from multiphoton processes in aerosols // Appl. Phys. B. 2002. V. 75. P. 145-152.
18. Землянов А.А., Гейнц Ю.Э., Панина Е.К. Угловое распределение интенсивности многофотонно возбужденной флуоресценции от сферической частицы: геометрооптический подход // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17. № 10. С. 835-840.
19. Mejean G., Kasparian J., Yu J., Frey S., Salmon E., Wolf J.-P. Remote detection and identification of biological aerosols using a femtosecond terawatt lidar system // Appl. Phys. B. 2004. V. 78. P. 535-537.
20. Кандидов В.П., Косарева О.Г., Колтун А.А. Нелинейно-оптическая трансформация мощного фемтосекундного лазерного импульса в воздухе // Квант. электрон. 2003. Т. 33. № 1. С. 69-75.
21. Dubietis A., Gaizauskas E., Tamosauskas G., di Trapani P. Light Filaments without Self-Channelin // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 92. P. 253903-1-253903-4.
22. Kolesik M., Moloney J.V. Self-healing femtosecond light filaments // Opt. Lett. 2004. V. 29. P. 590-592.
23. Бочкарев Н.Н., Землянов Ан.А., Землянов А.А., Кабанов А.М., Карташов Д.В., Кирсанов А.В., Матвиенко Г.Г., Степанов А.Н. Экспериментальное исследование взаимодействия фемтосекундных лазерных импульсов с аэрозолем // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17. № 12. C. 971-975.
24. Зуев В.Е., Кабанов М.В. Оптика атмосферного аэрозоля. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 246 с.
25. Прохоров А.М., Бункин Ф.В., Гочелашвили К.С., Шишов В.И. Распространение лазерного излучения в случайно-неоднородных средах // Успехи физ. наук. 1974. Т. 114. № 3. C. 415-456.
26. Шленов С.А., Кандидов В.П. Формирование пучка филаментов при распространении фемтосекундного лазерного импульса в турбулентной атмосфере. Часть 1. Метод // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17. № 8. С. 630-636.
27. Кандидов В.П. Метод Монте-Карло в нелинейной статистической оптике // Успехи физ. наук. 1996. Т. 166. № 12. С. 1309-1338.
28. Fleck J.A., Morris J.R., Feit M.D. Time-dependent propagation of high energy laser beams through the atmosphere // Appl. Phys. 1976. V. 10. N 2. P. 129-160.
29. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1970. 855 с.
30. Зельманович И.Л., Шифрин К.С. Таблицы по светорассеиванию: коэффициенты ослабления, рассеяния и лучевого давления. Т. 3. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 174 с.