iao_yegeints_202412.pdf

• 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, м.н.с. ИОА СО РАН

Проведено численное моделирование филаментации в воздухе лазерного импульса с регулярной пространственной модуляцией и параметрами, соответствующими проведенными в научной группе экспериментами. Для этого использовались две различных модели филаментации излучения, одна из которых основана на численной реализации однонаправленного уравнения Максвелла для полного четырехмерного поля (с учетом высокочастотной несущей), а другая использует 3D-версию нелинейного уравнения Шредингера для усредненной по времени огибающей. При моделировании для получения дополнительной модуляции амплитуды исходного пучка использовались программно сгенерированные амплитудные маски, состоящие из квадратных ячеек с варьируемой шириной, разделенных узкими крестообразными полосками, полностью блокирующими излучение, что имитирует металлическую сетку с диаметром нитей 100 нм. Для устранения краевой дифракции на границах блокирующих излучение областей, эти границы формировались не ступенчато, а с помощью сглаживающего супергауссовского профиля.

На основе численного решения усредненного по времени нелинейного уравнения Шредингера проведено численное моделирование распространения мощных фемтосекундных лазерных импульсов для различных начальных конфигураций фазомодулирующих масок, числа составляющих их элементов и начальной мощности импульса. Показано, что для определенных типов фазовой модуляции импульса можно добиться увеличения координаты начала филаментации и ее общей протяженности (по сравнению с немодулированным импульсом), а также снижения угловой расходимости интенсивных постфиламентационных световых каналов (ПФК). Для масок с меньшем количеством фазовых элементов область филаментации формируется на большем расстоянии от начала трассы, а также наблюдается более высокая интенсивность в ПФК.

• РНФ №24-12-00056 «Управляемая высотная атмосферная филаментация структурированного мощного фемтосекундного лазерного излучения», рук. Ю.Э. Гейнц (ИОА), 2024-2026.

• Geints Yu. E., Zemlyanov A. A., Minina O. V. Propagation of phase-modulated high-power femtosecond laser pulses in the self-channeling and filamentation mode in air. // Atmospheric and Oceanic Optics. 2022. V. 35. No. 05. P. 475–484.
  • Импакт-фактор журнала SJR 2022 = 0.452.
• D. V. Apeksimov, Yu. E. Geints, G. G. Matvienko, V. K. Oshlakov, and A. A. Zemlyanov, Experimental study of high-intensity light channels produced on an extended air path by phase and amplitude modulated femtosecond laser pulses // Appl. Opt. 2022. V. 61, No. 6. P. 1300-1306
  • Импакт-фактор журнала SJR 2022 = 0.58.
• Y. Geints, O. Minina, and A. Zemlyanov, Self-channeling of spatially modulated femtosecond laser beams in the post-filamentation region // J. Opt. Soc. Am. 2022. V. B39, No. 6. P. 1549-1556.
  • Импакт-фактор журнала SJR 2022 = 0.59.
• Yury E. Geints. Angular Patterns of Nonlinear Emission in Dye Water Droplets Stimulated by a Femtosecond Laser Pulse for LiDAR Applications // Remote Sens. 2023. V. 15. P. 4004.
  • https://doi.org/10.3390/rs15164004.
  • Импакт-фактор журнала SJR 2024 = 1.09.
• A.D. Bulygin, Y.E. Geints, and I.E. Geints. Vortex Beam in a Turbulent Kerr Medium for Atmospheric Communication // Photonics. 2023. V. 10, Is. 7. P. 856.
  • https://doi.org/10.3390/photonics10070856
  • Импакт-фактор журнала SJR 2024 = 0.46.