Том 30, номер 11, статья № 2

Аннотация:

Представлены результаты экспериментальных исследований поперечной структуры лазерного пучка после области множественной филаментации. Кольцевая структура излучения в поперечном сечении пучка формируется вокруг отдельных филаментов внутри этой области, на удалении порядка десятка метров от нее начинает формироваться общая кольцевая структура, окружающая постфиламентационные каналы (ПФК). Показано, что спектры ПФК, колец и пучка существенно отличаются. Уширение спектра колец ассиметрично относительно несущей длины волны и направлено в основном в коротковолновую область спектра. Спектр ПФК обладает значительным и более симметричным уширением и охватывает диапазон длин волн 630–1000 нм.

Ключевые слова:

лазерное излучение, фемтосекундный импульс, самофокусировка, филаментация, постфиламентационный световой канал, воздух

Список литературы:

1. Self-focusing: Past and present. Fundamentals and prospects // Topics in Applied Physics / Eds. R.W. Boyd et al. Berlin: Springer, 2009. V. 114. P. 3–19.
2. Гейнц Ю.Э., Землянов А.А., Кабанов А.М., Матвиенко Г.Г. Нелинейная фемтосекундная оптика атмосферы / под общей ред. А.А. Землянова. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2010. 212 с.
3. Mehain G., Couairon A., Andre Y.-B., D'Amico C., 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. P. 379–382.
4. Hui Gao, Weiwei Liu, See Leang Chin. Post-filamentation multiple light channel formation in air // Laser Phys. 2014. V. 24. 055301 (7 p.). DOI: 10.1088/ 1054-660X/24/5/055301.
5. Daigle J.-F., Kosareva O., Panov N., Wang T.-J., Hosseini S., Yuan S., Roy G., Chin S.L. Formation and evolution of intense, post-filamentation, ionization-free low divergence beams // Opt. Commun. 2011. V. 284. P. 3601–3606.
6. Гейнц Ю.Э., Землянов А.А., Кабанов А.М., Матвиенко Г.Г., Степанов А.Н. Самовоздействие остросфокусированного фемтосекундного лазерного излучения в воздухе в режиме одиночной и множественной филаментации. Лабораторные и численные эксперименты // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 2. C. 119–125; Geints Yu.E., Zemlyanov A.A., Kabanov A.M., Matvienko G.G., Stepanov A.N. Self-action of tightly focused femtosecond laser radiation in air in a filamentation regime: Laboratory and numerical experiments // Atmos. Ocean. Opt. 2009. V. 22, N 2. P. 150–157.
7. Апексимов Д.В., Землянов А.А., Кабанов А.М., Степанов А.Н. Постфиламентационные световые каналы в воздухе // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 4. С. 291–295; Apeksimov D.V., Zemlyanov A.A., Kabanov A.M., Stepanov A.N. Post-filamentation light channels in air // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 5. P. 451–455.
8. Иванов Н.Г., Лосев В.Ф. Влияние керровской нелинейности на филаментацию фемтосекундного импульса излучения в воздухе // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 3. С. 198–203; Ivanov N.G., Losev V.F. Kerr nonlinearity effect on femtosecond pulse radiation filamentation in air // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 4. P. 331–336.
9. Гейнц Ю.Э., Землянов А.А., Ионин А.А., Мокроусова Д.В., Селезнев Л.В., Сунчугашева Е.С. Исследования характеристик интенсивных световых каналов на постфиламентационной стадии эволюции ультракороткого лазерного излучения // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 12. С. 1023–1028; Geints Yu.E., Zemlyanov A.A., Ionin A.A., Mokrousova D.V., Seleznev L.V., Sunchugasheva E.S. Parameters of intense light channels during the postfilamentation stage of ultrashort laser radiation evolution // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 3. P. 217–221.
10. Apeksimov D.V., Zemlyanov A.A., Iglakova A.N., Kabanov A.M., Kuchinskaya O.I., Matvienko G.G., Oshlakov V.K., Petrov A.V. Postfilamentation channels of terawatt pulses Ti:sapphire-laser in distribution on 150-meter track // Proc. SPIE. 2016. V. 10035. CID: 1003 2M. [10035–251].
11. 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. P. 329.
12. Апексимов Д.В., Голик С.С., Землянов А.А., Иглакова А.Н., Кабанов А.М., Кучинская О.И., Матвиенко Г.Г., Ошлаков В.К., Петров А.В., Соколова Е.Б. Множественная филаментация коллимированного лазерного излучения в воде и стекле // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 11. С. 972–977; Apeksimov D.V., Golik S.S., Zemlyanov A.A., Iglakova A.N., Kabanov A.M., Kuchinskaya O.I., Matvienko G.G., Oshlakov V.K., Petrov A.V., Sokolova E.B. Multiple filamentation of collimated laser radiation in water and glass // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 2. P. 135–140.
13. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. Изд. 2-е / пер. с англ. М.: Наука, 1973. 713 с.
14. Гейнц Ю.Э., Апексимов Д.В., Афонасенко А.В. Программно-вычислительный комплекс для анализа поперечных профилей лазерных пучков (профилометр) // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014616871 от 07.07.2014. Правообладатель: ИОА СО РАН (RU).
15. Akozbek N., Scalora M., Bowden C., Chin S.L. White- light continuum generation and filamentation during the propagation of ultra-short laser palses in air // Opt. Communs. 2001. V. 191. P. 353–362.
16. Ахманов С.А., Сухоруков А.П., Xохлов Р.В. Самофокусировка и дифракция света в нелинейной среде // Успехи физ. наук. 1967. Т. 93. С. 19–70.