Гранты
| Наука |
 |
15.12.2015
Paper of the Week in Physica Scripta by Prof. A. Zheltikov
|
| Образование |
|
18.03.2016
Открыт прием заявок на участие студентов в Универсиаде "Ломоносов"
|
| Объявления |
|
18.03.2016
Открыт прием заявок на участие студентов в Универсиаде "Ломоносов"
|
|
Главная  Гранты
Пространственно-временная самокомпрессия и трансформация спектра излучения среднего ИК диапазона при фемтосекундной филаментации
Аннотация
Проект состоит в изучении фундаментальных закономерностей филаментации фемтосекундных импульсов на длине волны среднего ИК-диапазона в целях получения новых источников когерентного электромагнитного излучения с высокой пространственно-временной локализацией и широким спектром, охватывающим ультрафиолетовый и терагерцовый диапазоны. За отчетный период разработана методика и создан спектроскопический стенд для исследований спектра суперконтинуума в полосе, охватывающей УФ и ИК диапазоны, при филаментации в прозрачных диэлектриках фемтосекундного излучения средней ИК длины волны, перестраиваемой в диапазоне 2,0 – 4,0 мкм. Экспериментально и численно исследована пространственно-временная компрессия и трансформация частотно-углового спектра фемтосекундного лазерного излучения на длинах волн среднего ИК диапазона при филаментации в плавленом кварце, CaF2 и BaF2. Установлено, что в фемтосекундном филаменте образование каждой световой пули с высокой локализацией лазерного излучения в пространстве и времени сопровождается выбросом в видимой полосе спектра суперконтинуума дискретной порции энергии, равной величины для всех пуль в филаменте. Световые пули зарегистрированы по характерному красно-розовому свечению рекомбинации носителей в низкотемпературной лазерной плазме, по светящимся трекам рассеянного излучения суперконтинуума, которое генерируют пули, и по изменению энергии суперконтинуума. С увеличением длины волны действующего импульса возрастает смещение максимума видимой полосы суперконтинуума в коротковолновую область. В импульсах на длине волны 3 мкм максимум интенсивности спектральных компонент достигается на длине волны 570 нм при филаментации в BaF2 и 520 нм - в CaF2. Определено, что световая пуля является самоформирующимся жестким помехоустойчивым образованием, параметры которого определяются нелинейными и дисперсионными свойствами среды, и не зависят от параметров действующего импульса. Последовательность световых пуль образуется как в спектрально ограниченном импульсе, так и в импульсе с положительной и отрицательной модуляцией фазы, как в коллимированном пучке, так и в пучке, сфокусированном линзой или аксиконом. Взаимная связь генерации суперконтинуума с образованием лазерной плазмы и пространственно-временной локализацией лазерного излучения в световой пуле подтверждена численным исследованием фемтосекундной филаментации излучения различных длин волн. Установлено, что образование световых пуль и их последовательности при филаментации в объеме прозрачной среды фемтосекундного лазерного излучения на длине волны, которая лежит в области аномальной дисперсии групповой скорости среды в филаменте, имеют единый сценарий, как в конденсированной среде, так и в газах. Во влажном воздухе атмосферного давления в импульсе на длине волны 3,8 мкм поверхностная плотность энергии лазерного излучения, которая переносится световой пулей в воздухе, превышает 1 Дж/см2, ее спектр суперконтинуума перекрывает область от 3 мкм до 5 мкм. Исследования формирования световых пуль в воздухе ориентированы на задачи зондирования и мониторинга окружающей среды Результаты исследований представлены в 14 публикациях, из которых три статьи опубликованы и две приняты к печати.
Идентификатор
14-22-02025
Кто дал
РФФИ
Руководитель
Кандидов Валерий Петрович
Исполнители
Дергачев А.А., Шленов С.А., Васильев Е.В., Ямашев М.В.
Сторонние исполнители
Чекалин С.В., Компанец В.О.
Год начала
2014
Год окончания
2016
Финансирование
МЛЦ
|
