"Численное моделирование распространения мощных ультракоротких лазерных импульсов в нелинейной среде в режиме самовоздействия". Юрий Эльмарович Гейнц, ИОА СО РАН, 7.12.2020
Работа поддержана программой ФНИ государственных академий наук «II.10.3.1. Когерентные и нелинейные оптические явления в атмосфере» (№ 0368-2019-0001), рук. А.А. Землянов (ИОА), 2016-2025 гг.
Состав коллектива
- Гейнц Юрий Эльмарович, д.ф.-м.н., г.н.с. ИОА СО РАН;
- Землянов Александр Анатольевич, д.ф.-м.н., г.н.с. ИОА СО РАН;
- Булыгин Андрей Дмитриевич, к.ф.-м.н., н.с. ИОА СО РАН;
- Минина Ольга Владимировна, к.ф.-м.н., н.с. ИОА СО РАН
Аннотация
Были проведены численные эксперименты по множественной филаментации в воздухе ультракоротких лазерных импульсов для двух длин волн: 0.8 мкм и 10.6 мкм. В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований было установлено, что на этапе постфиламентационного распространения на воздушной оптической трассе с низким уровнем турбулентности мощное лазерное излучение самоорганизуется в пространственно локализованные световые каналы, которые являются наиболее интенсивной частью всего пучка и характеризуются рядом особенностей. К ним относятся сниженная по сравнению с пучком в целом угловая расходимость, уширенный по сравнению с начальным спектральный состав с преобладанием низкочастотных составляющих, наличие нелинейной фазовой модуляции и сокращенная длительность. Оказалось, что энергия излучения, локализованного в форме ПФК в результате филаментации лазерных импульсов с различной начальной энергией (0.5…2 мДж), приблизительно одинакова и составляет ~ 0.4 мДж. Однако спектральные характеристики ПФК при этом имеют существенные различия. Показано, что высокая интенсивность (> 0.1 ТВт/см2), направленность и широкий спектр ПФК позволяют использовать это излучение для получения сверхуширенного суперконтинуума путем филаментации в материале с сильной оптической нелинейностью, например, в пластинке кварцевого стекла.
Публикации
- Y.E. Geints, A.A. Ionin, D.V. Mokrousova, G.E. Rizaev, L.V. Selesnev, E.S. Sunchugasheva, A.A. Zemlyanov. Energy, spectral and angular properties of post-filamentation channels during propagation in air and condensed media //. JOSA B. 2019. V. 36. No. 10. pp. G19-G24. https://doi.org/10.1364/JOSAB.36.000G19, импакт-фактор журнала SJR 2019 = 0.85.
- Y.E. Geints, O.V. Minina, A.A. Zemlyanov. Diffraction-ray tube analysis of ultrashort high-intense laser pulse filamentation in air //. JOSA B. 2019. V. 36. No. 10. pp. 1-9. https://doi.org/10.1364/JOSAB.36.003209, импакт-фактор журнала SJR 2019 = 0.85.
- S.I. Kudryashov, A.A. Samokhvalov, Y.E. Geints, E.I. Ageev and V. P. Veiko. Femtosecond laser filaments in gold colloidal solutions: supercontinuum and ultrasonic tracing // JOSA B. 2019. V. 36. No.2. pp. 125-130. https://doi.org/10.1364/JOSAB.36.00A125, импакт-фактор журнала SJR 2019 = 0.85.
- Гейнц Ю.Э., Землянов А.А., Минина О.В. Моделирование самофокусировки фемтосекундных лазерных импульсов при нормальной дисперсии в воздухе методом дифракционно-лучевых трубок // Оптика атмосферы и океана. 2019. Т. 32. № 05. С. 337–345. DOI: 10.15372/AOO20190205, импакт-фактор журнала SJR 2019 = 0.32.
- Землянов А.А., Гейнц Ю.Э., Минина О.В. Оценка характеристик области множественной филаментации фемтосекундных лазерных импульсов в воздухе на основе модели одиночной филаментации // Оптика атмосферы и океана. 2019. Т. 32. № 08. С. 601–608. DOI: 10.15372/AOO20190801, импакт-фактор журнала SJR 2019 = 0.32.
- Апексимов Д.В., Бабушкин П. А., Гейнц Ю. Э., Землянов А. А., Кабанов А. М., Матвиенко Г. Г., Ошлаков В. К., Петров А. В., Рябцев В. М. Исследования эмиссионного свечения твердого вещества и антропогенных аэрозолей в поле мощного фемтосекундного лазерного излучения при его самофокусировке в воздухе для целей дистанционного зондирования атмосферы. // Оптика атмосферы и океана. 2020. Т. 33. № 09. С. 698–704. DOI: 10.15372/AOO20200906, импакт-фактор журнала SJR 2019 = 0.32.
- Гейнц Ю.Э., Землянов А.А., Минина О.В. Моделирование самофокусировки фемтосекундных лазерных импульсов в воздухе методом дифракционно-лучевых трубок // Оптика атмосферы и океана. 2019. Т. 32. № 02. С. 120–130. DOI: 10.15372/AOO20190501, импакт-фактор журнала SJR 2019 = 0.32.
- Babushkin P.A., Bulygin A.D., Kuchinskaya O.I., Minina O.V., Petrov A.V. Formation of the scattering phase function in the interaction of ultrashort laser pulses with a drop in a nonlinear mode // Book Series: 7th International Congress "Energy Fluxes and Radiation Effects" (IEEE Xplore Digital Library). 2020. Pp. 989-992. DOI: 10.1109/EFRE47760.2020.9242158
- Geints Y.E., Ionin A.A., Mokrousova D.V., Rizaev G.E., Seleznev L.V., Sunchugasheva E.S., Zemlyanov A.A. Filaments and post-filaments formation during high-power Ti:sapphire laser pulses propagation in air and optical glasses // Proceedings SPIE. V. 11539. CID: 115390H.; DOI: 10.1117/12.2566799.