Моделирование самофокусировки фемтосекундных лазерных импульсов при нормальной дисперсии в воздухе методом дифракционно-лучевых трубок
Ю.Э. ГЕЙНЦ, А.А. ЗЕМЛЯНОВ, О.В. МИНИНА
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
ygeints@iao.ru
Ключевые слова: фемтосекундные лазерные импульсы, самофокусировка, филаментация, дифракционно-лучевая трубка, нормальная дисперсия, femtosecond laser pulses, self-focusing, filamentation, diffraction-beam tube, normal dispersion
Страницы: 337-345
Аннотация
На основе численного моделирования и качественного анализа изучено влияние дисперсии групповой скорости импульса на формирование световых структур при самофокусировке и филаментации излучения титан-сапфирового лазера фемтосекундной длительности в воздухе. С использованием результатов численных решений нелинейного уравнения Шредингера в керровско-плазменной диссипативной дисперсионной среде и метода дифракционно-лучевых трубок определены основные закономерности характеристик филаментации фемтосекундных лазерных импульсов в воздухе при различных длительностях импульса, начальных радиусах пучков, пиковых мощностях излучения. Обнаружено проявление дисперсии, когда дисперсионная длина не является наименьшим масштабом процесса. Показано, что при возрастании дисперсионных искажений импульса происходит увеличение относительной (нормированной на длину Рэлея) координаты начала филаментации. Также происходит сокращение длины филаментационного канала. С увеличением радиуса лазерного пучка для более коротких импульсов (десятки фемтосекунд) наблюдается срыв филаментации. Для этого класса импульсов происходит увеличение размера энергетически пополняющей дифракционно-лучевой трубки, а также возрастает угловая расходимость постфиламентационных световых каналов.
DOI: 10.15372/AOO20190501 |
