Главная  Наука в центре Гранты
Самокомпрессия вихревых пучков фемтосекундного излучения среднего ИК-диапазона в прозрачных диэлектриках
Аннотация
Экспериментально и численно исследована филаментация вихревых пуков фемтосекундного лазерного излучения на центральных длинах волн ИК диапазона 1800-1900 нм в области аномальной дисперсии групповой в образце плавленого кварца и кристалле LiF. Предсказана возможность формирования кольцевых световых пуль с длительностью сжатого волнового пакета около 10 фс и радиус кольца в нелинейном фокусе порядка 10 мкм. Показано, что увеличение топологического заряда с 1 до 2 приводит к сокращению расстояния до первого нелинейного фокуса и уменьшению промежутка между первыми и следующим фокусами.
Экспериментально исследовано спектральное уширение аксиально несимметричных оптических вихрей и получены спектры суперконтинуума в видимом и ближнем ИК диапазоне. Уширение в стоксову и антистоксову области ИК спектра носит несимметричный характер. Относительно большую угловую расходимость имеют гармоники с меньшей длиной волны. Характерной особенностью частотно-углового спектра является наличие темных полос вдоль оси длин волн, которые наблюдаются по всей ширине ИК спектра. Средствами численного эксперимента получена физическая картина динамики волнового фронта оптического вихря при его самофокусировке и выявлены характерные особенности кольцевой структуры пространственного спектра, приводящие к появлению темных полос частотно-углового спектра. Экспериментально и численно показано, что в условиях аномальной дисперсии групповой скорости при одинаковом превышение пиковой мощности импульса над критической уширение частотного спектра в гауссовом пучке больше, чем в вихревом.
Методом лазерной колорации в кристалле LiF исследована протяженность одиночных плазменных каналов и эволюция в поперечном сечении множества каналов связанных филаментов оптического вихря фемтосекундного излучения. Показано, что типичная протяженность каналов одиночных филаментов аксиально несимметричного оптического вихря практически не отличается от длины каналов филаментов гауссова пучка и составляет величину около 300 мкм.
Идентификатор
18-02-00624
Кто дал
РФФИ
Руководитель
Шленов Святослав Александрович
Сторонние исполнители
Чекалин С.В., Компанец В.О
Год начала
2018
Год окончания
2021
Финансирование
МЛЦ
Цель работ
Целью проекта является исследование пространственно-временной динамики и спектральных характеристик сингулярных пучков излучения фемтосекундной длительности при самовоздействии в объеме конденсированной среды с аномальной дисперсией групповой скорости.
Задача состоит в изучении влияния фазовых дислокаций в кольцевых пучках фемтосекундного излучения среднего ИК-диапазона на локализацию и формирование протяженных трубчатых структур светового поля, генерацию широкополосного суперконтинуума и лазерной плазмы при нестационарном нелинейно-оптическом взаимодействии с твердотельными диэлектриками в условиях аномальной дисперсии групповой скорости. Планируется исследовать, сжатие и образование субимпульсов лазерного излучения, уширение частотно-углового спектра при варьировании энергии импульса, топологического заряда фазовой дислокации в кольцевом пучке. В задачи проекта также входит сравнительный анализ филаментации вихревых пучков при аномальной и нормальной дисперсиях групповой скорости.
Отчет
Отчёт в популярной форме [608.47 Kb]
|
