Том 30, номер 12, статья № 1

Аннотация:

Представлены результаты численного моделирования самовоздействия в воздухе последовательности ультракоротких лазерных импульсов с несущей длиной волны в ближней и средней ИК-областях спектра. Показано, что с помощью цуга импульсов десятимикронного излучения возможны существенное удлинение плазменного канала, формируемого при филаментации излучения, и повышение его пространственной связности. Филаментация цуга импульсов субмикронного излучения не приводит к видимым изменениям характеристик области филаментации.

Ключевые слова:

ультракороткое лазерное излучение, самофокусировка, лазерная филаментация, лазерная плазма, цуг импульсов

Список литературы:

1. 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., Wöste L. White-light filaments for atmospheric analysis // Science. 2003. V. 301, N 7. P. 61–64.
2. Mechain G., Amico C.D., Andre Y.-B., Tzortzakis S., Franco M., Prade B., Mysyrowicz A., Couairon A., Salmon E., Sauerbrey R. Range of plasma filaments created in air by a multi-terawatt femtosecond laser // Opt. Commun. 2005. V. 247, N 1–3. P. 171–180.
3. Shen Y.R., Boyd R.W., Lukishova S.G. Self-focusing: Past and Present // Topics in Applied Physics. Berlin: Springer, 2009. V. 114. P. 3–19.
4. Couairon A., Myzyrowicz A. Femtosecond filamentation in transparent media // Phys. Rep. 2007. V. 441, N 2–4. P. 47–189.
5. Чекалин С.В., Кандидов В.П. От самофокусировки световых пучков к филаментации лазерных импульсов // Успехи физ. наук. 2013. Т. 183. С. 133–152.
6. Khan N., Mariun N., Aris I., Yeak J. Laser-triggered lightning discharge // New J. Phys. 2002. V. 4. P. 61.1–61.20.
7. Fibich G., Sivan Y., Ehrlich Y., Louzon E., Fraenkel M., Eisenmann S., Katzir Y., Zigler A. Control of the collapse distance in atmospheric propagation // Opt. Express. 2006. V. 14, N 12. P. 4946–4957.
8. Nuter R., Skupin S., Bergé L. Chirp-induced dynamics of femtosecond filaments in air // Opt. Lett. 2005. V. 30. P. 917–919.
9. Kandidov V.P., Akozbek N., Scalora M., Kosareva O.G., Nyakk A.V., Luo Q., Hosseini S.A., Chin S.L. Towards a control of multiple filamentation by spatial regularization of a high-power femtosecond laser pulse // Appl. Phys. B. 2004. V. 80. P. 267–275.
10. Ackermann R., Salmon E., Lascoux N., Kasparian J., Rohwetter P., Stelmaszczyk K., Li S., Lindinger A., Wöste L., Béjot P., Bonacina L., Wolf J.-P. Optimal control of filamentation in air // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. P. 171117.
11. Tzortzakis S., Méchain G., Patalano G., Franco M., Prade B., Mysyrowicz A. Concatenation of plasma filaments created in air by femtosecond infrared laser pulses // Appl. Phys. B. 2003. V. 76. P. 609–612.
12. Shneider M.N., Zheltikov A.M., Miles R.B. Tailoring the air plasma with a double laser pulse // Phys. Plasmas. 2011. V. 18. P. 063509.
13. Couairon A., Mechain G., Tzortzakis S., Franco M., Lamouroux B., Prade B., Mysyrowicz A. Propagation of twin laser pulses in air and concatenation of plasma strings produced by femtosecond infrared filaments // Opt. Commun. 2003. V. 225. P. 177–192.
14. Varma S., Chen Y.-H., Palastro J.P., Fallahkair A.B., Rosenthal E.W., Antonsen T., Milchberg H.M. Molecular quantum wake-induced pulse shaping and extension of femtosecond air filaments // Phys. Rev. A. 2012. V. 86. P. 023850.
15. Chen A., Li S., Li Sh., Jiang Y., Shao J., Wang T., Huang X., Jin M., Ding D. Optimally enhanced optical emission in laser-induced air plasma by femtosecond double-pulse // Phys. Plasmas. 2013. V. 20, N 10. P. 103110.
16. Henis Z., Milikh G., Papadopoulos K., Zigler A. Generation of controlled radiation sources in the atmosphere using a dual femtosecond/nanosecond laser pulse // J. Appl. Phys. 2008. V. 103. P. 103111.
17. Wang T.-J., Daigle J.-F., Yuan S., Theberge F., Chateauneuf M., Dubois J., Roy G., Zeng H., Chin S.L. Remote generation of high-energy terahertz pulses from two-color femtosecond laser filamentation in air // Phys. Rev. A. 2011. V. 83. P. 053801.
18. Li S., Sui L., Li Sh., Liu D., Li H., Li Q., Zhang F., Chen A., Jiang Y., Jin M. Filamentation induced by collinear femtosecond double pulses with different wavelengths in air // Phys. Plasmas. 2015. V. 22. P. 093113.
19. Ionin A.A, Kudryashov S.I., Mokrousova D.V., Seleznev L.V., Sinitsyn D.V., Sunchugasheva E.S. Plasma channels under filamentation of infrared and ultraviolet double femtosecond laser pulses // Laser Phys. Lett. 2014. V. 11. P. 016002.
20. Гейнц Ю.Э., Землянов А.А. Численное моделирование самовоздействия тераваттных пикосекундных импульсов CO₂-лазера в воздухе // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 9. С. 716–725.
21. Kolesik M., Moloney J.V. Nonlinear optical pulse propagation simulation: From Maxwell’s to unidirectional equations // Phys. Rev. E. 2004. V. 70. P. 036604.
22. Couairon A., Brambilla E., Corti T., Majus D., Ramirez-Gongora O. de J., Kolesik M. Practitioner’s guide to laser pulse propagation models and simulation // Eur. Phys. J.: Spec. Top. 2011. V. 199. P. 5–76.
23. Гейнц Ю.Э., Землянов А.А. Модель оптической нелинейности воздуха в среднем ИК-диапазоне длин волн // Квант. электрон. 2014. Т. 44, № 9. С. 815–823.
24. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1987. 592 с.
25. Переломов А.М., Попов В.С., Терентьев М.В. Ионизация атомов в переменном электрическом поле // Ж. эксперим. и теор. физ. 1966. Т. 50. С. 1393–1397.
26. Polyanskiy M.N., Pogorelsky I.V., Yakimenko V. Picosecond pulse amplification in isotopic CO₂ active medium // Opt. Express. 2011. V. 19, N 8. P. 7717–7725.
27. Tochitsky S.Ya., Pigeon J.J., Haberberger D.J., Gong C., Joshi C. Amplification of multi-gigawatt 3 ps pulses in an atmospheric CO₂ laser using ac Stark effect // Opt. Express. 2012. V. 20, N 13. P. 13762–13768.
28. Козлов С.А., Самарцев В.В. Основы фемтосекундной оптики. М.: Физматлит, 2009. 292 с.