Chúng ta có thể đạt được cường độ rất cao trong không khí với các xung laser femtosecond PW không?

Laser Physics - Tập 19 - Trang 1776-1792 - 2009
O. G. Kosareva1, W. Liu2, N. A. Panov1, J. Bernhardt3, Z. Ji4, M. Sharifi3, R. Li4, Z. Xu4, J. Liu4, Z. Wang4, J. Ju4, X. Lu4, Y. Jiang4, Y. Leng4, X. Liang4, V. P. Kandidov1, S. L. Chin3
1International Laser Center, Physics Department, Moscow State University, Moscow, Russia
2Institute of Modern Optics, Nankai University, Key Laboratory of Opto-electronic Information Science and Technology, Education Ministry of China, Tianjin, China
3Centre d’Optique, Photonique et Laser (COPL) and Département de physique, de génie physique et d’optique, Universite Laval, Québec, Canada
4State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optic and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China

Tóm tắt

Trong quá trình hình thành sợi xung femtosecond trong các khí có mật độ khí quyển, cường độ cực đại luôn bị giới hạn bởi sự ion hóa do trường quang gây ra. Hiện tượng kẹp cường độ này là phổ quát trong tất cả các trường hợp mà chúng tôi đã nghiên cứu, bao gồm cả chế độ sợi đơn và nhiều sợi, với và không có sự tập trung bên ngoài, sử dụng các xung lên đến mức subpetawatt. Ngay cả trong các trường hợp tập trung chặt chẽ, cường độ bị kẹp dọc theo phương truyền không vượt quá 30% cường độ cực đại toàn cầu. Sự ổn định đáng kể của cường độ bị kẹp (tốt hơn 1% giá trị cực đại) được phát hiện cả trong thí nghiệm và mô phỏng trong chế độ sợi đơn trong không khí.

Từ khóa

#tinh khiết #laser femtosecond #ion hóa #cường độ #ổn định

Tài liệu tham khảo

S. L. Chin, S. A. Hosseini, W. Liu, Q. Luo, F. Théberge, N. Aközbek, A. Becker, V. P. Kandidov, O. G. Kosareva, and H. Schroeder, Can. J. Phys. 83, 863 (2005). A. Couairon and A. Mysyrowicz, Phys. Rep. 441, 47 (2007). L. Berg’e, S. Skupin, R. Nuter, J. Kasparian, and J.-P. Wolf, Rep. Prog. Phys. 70, 1633 (2007). J. Kasparian and J. P. Wolf, Opt. Express 16, 466 (2008). E. Yablonovitch and N. Bloembergen, Phys. Rev. Lett. 29, 907 (1972). G. S. Voronov and N. B. Delone, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 50, 78 (1966) [Sov. Phys. JETP 23, 54 (1966)]. S. L. Chin, F. Yergeau, and P. Lavigne, J. Phys. B 18, L213 (1985). G. Méchain, C. D’Amico, Y.-B. André, S. Tzortzakis, M. Franco, B. Prade, A. Mysyrowicz, A. Couairon, E. Salmon, and R. Sauerbrey, “Range of Plasma Filaments Created in Air by a Multi-Terawatt Femtosecond Laser,” Opt. Comm. 247, 171–180 (2005). J. Kasparian, R. Sauerbrey, and S. L. Chin, Appl. Phys. B 71, 877–879 (2000). A. Talebpour, J. Yang, and S. L. Chin, Opt. Comm. 163, 29 (1999). H. Schillinger and R. Sauerbrey, Appl. Phys. B 68, 753 (1999). S. Tzortzakis, B. Prade, M. Franco, and A. Mysyrowicz, Opt. Commun. 181, 123 (2000). A. Becker, N. Aközbek, K. Vijayalakshmi, E. Oral, C. M. Bowden, and S. L. Chin, Appl. Phys. B 73, 287 (2001). W. Liu, S. Petit, A. Becker, N. Aközbek, C. M. Bowden, and S. L. Chin, Opt. Commun. 202, 189 (2002). N. Akozbek, A. Iwasaki, A. Becker, M. Scalora, S. L. Chin, and C. M. Bowden, Phys. Rev. Lett. 89,143901 (2002). L. Bergé, S. Skupin, G. Méjean, J. Kasparian, J. Yu, S. Frey, E. Salmon, and J. P. Wolf, Phys. Rev. E 71, 016602 (2005). F. Theberge, J. Filion, N. Akozbek, Y. Chen, A. Becker, and S. L. Chin, Appl. Phys. B 87, 207 (2007). C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, A. Heinrich, A. Couairon, A. Mysyrowicz, J. Biegert, and U. Keller, Appl. Phys. B 79, 673 (2004). A. Guandalini, P. Eckle, M. Anscombe, P. Schlup, J. Biegert, and U. Keller, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 39, S257 (2006). G. Stibenz, N. Zhavoronkov, and G. Steinmeyer, Opt. Lett. 31, 274 (2006). A. Couairon, J. Biegert, C. P. Hauri, W. Kornelis, F. W. Helbing, U. Keller, and A. Mysyrowicz, J. Mod. Opt. 53, 75 (2006). S. Skupin, G. Stibenz, L. Bergé, F. Lederer, T. Sokollik, M. Schnürer, N. Zhavoronkov, and G. Steinmeyer, Phys. Rev. E 74, 056604 (2006). O. G. Kosareva, N. A. Panov, D. S. Uryupina, M. V. Kurilova, A. V. Mazhorova, A. B. Savel’ev, R. V. Volkov, V. P. Kandidov, and S. L. Chin, Appl. Phys. B 91, 35 (2008). F. Théberge, N. Akozbek, W. Liu, A. Becker, and S. L. Chin, Phys. Rev. Lett. 97, 023904 (2006). F. Théberge, W. Liu, P. Tr. Simard, A. Becker, and S. L. Chin, Phys. Rev. E 74, 036406 (2006). T. Brabec and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 78, 3282 (1997). N. Akozbek, M. Scalora, M. C. Bowden, and S. L. Chin, Opt. Commun. 191, 353 (2001). E. T. J. Nibbering, G. Grillon, M. A. Franco, B. S. Prade, and A. Mysyrowicz, J. Opt. Soc. Am. B 14, 650 (1997). M. Mlejnek, E. M. Wright, and J. V. Moloney, Opt. Lett. 23, 382 (1998). J. H. Marburger, Prog. Quantum Electron. 4, 35 (1975) W. Liu and S. L. Chin, Opt. Express 13, 5750 (2005). P. Simard and S. L Chin (in preparation). M. V. Ammosov, N. B. Delone, and V. P. Krainov, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 91, 2008 (1986) [Sov. Phys. JETP 64, 1191 (1986)]. N. B. Delone and V. P. Krainov, Nonlinear Ionization of Atoms by Laser Radiation (Fizmatlit, Moscow, 2001) [in Russian]. A. M. Perelomov, V. S. Popov, and M. V. Terent’ev, Sov. Phys. JETP 23, 924 (1966). Y. Chen, F. Théberge, O. Kosareva, N. Panov, V. P. Kandidov, and S. L. Chin, Opt. Lett. 32, 3477 (2007). S. A. Akhmanov, V. A. Vysloukh, and A. S. Chirkin, Optics of Femtosecond Laser Pulses (Amer. Inst. Phys., New York, 1992). S. Xu, Y. Zhang, W. Liu, and S. L. Chin (2009, in press). J. Bernhardt, Z. Ji, M. Sharifi, W. Liu, R. Li, Z. Xu, J. Liu, Z. Wang, J. Ju, X. Lu, Y. Jiang, Y. Leng, X. Liang, O. Kosareva, and S. L. Chin, Appl. Phys. B (2009, in press). A. Talebpour, C. Y. Chien, and S. L. Chin, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 29, 5725–5733 (1996). S. F. J. Larochelle, A. Talebpour, and S. L. Chin, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 31, 1215 (1998). X. Y. Liang, Y. X. Leng, C. Wang, C. Li, L. H. Lin, B. Z. Zhao, Y. H. Jiang, X. M. Lu, M. Y. Hu, C. Zhang, H. Lu, D. Yin, Y. Jiang, X. Lu, H. Wei, J. Zhu, R. Li, and Z. Xu, Opt. Express 15, 15335 (2007).
Thông tin
Thông tin xuất bản

Laser Physics

Tập 19

1776-1792

Thông tin tác giả