Пространственно-временная эволюция жестко сфокусированных мегаваттных фемтосекундных световых пакетов в прозрачной конденсированной среде. Управление параметрами микромодификаций среды

• Автор: Чжэн Цзяньган
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Глава 1. Распространение сверхкороткого импульса в прозрачной конденсированной среде

1.1. Введение

1.1.1. Формирование плазменного канала

1.2. Теоретическая модель распространения светового пакета в среде

1.2.1 Уравнения для амплитуды световой волны

1.2.2 Нелинейные токи

1.2.3. Концентрация свободных электронов

1.2.4 Метод интегрирования нелинейного уравнения Шредингера

1.2.5 Ограничения модели

1.2.6 Схема численного эксперимента

1.2.7 Однофокусный и многофокусный режимы распространения пучкаЗЗ

Глава 2. Эволюция пакета в конденсированной среде
2.1. Введение
2.2. Энергия лазерного пакета вдоль направления распространения
2.2.1. Зависимость энергии лазерного пакета вдоль направления
распространения при разных падающих энергиях
2.2.2. Зависимость энергии лазерного пакета вдоль направления
распространения при разных дифракционных длинах
2.3. Распределение интенсивности света в среде
2.3.1. Изменение интенсивности пучка вдоль направления распространения
2.3.2. Зависимость предельной интенсивности от входной энергии пучка
2.3.3. Зависимость предельной интенсивности от дифракционной
длины пучка
2.3.4. Предельная интенсивность в среде для различных материалов

(для воды, плавного кварца, КОР и ЫР)
2.3.5. Предельная интенсивность для разных длин волн
2.4. Распределение плотности потока энергии
2.4.1. Распределение плотности потока в плавленом кварце и в воде
2.4.2. Зависимость распределения плотности потока энергии от входной энергии пучка
2.4.3. Влияние дифракционной длины пучка на распределение плотности потока энергии
2.5. Временная эволюция структуры светового пакета и спектра пучка
2.5.1. Изменение структуры пучка во времени
2.5.2. Изменение спектра пучка
2.6. Рассеяние пучка
2.6.1. Распределение поля в перпендикулярном сечении оси пучка
2.6.2. Распределение углового спектра пучка
2.6.3. Формирование сверхкоротких импульсов1801
2.7. Вывод к главе
Глава 3. Формирование и свойства плазменного канала
3.1. Введение
3.2. Распределение плотности электронов в среде
3.2.1. Распределение максимальной (по времени) плотности электронов в пространстве
3.2.2. Распределение максимальной (по времени) плотности электронов при разных входных мощностях импульса
3.2.3. Зависимость максимальной (по времени и по сечению) плотности электронов Ытах(г) от входной мощности
3.2.4. Зависимость предельной плотности электронов от входной мощности при разных длинах волн
3.2.5. Зависимость предельной плотности электронов от дифракционной длины пучка
3.3. Распределение плотности электронов в плазменном канале для разных

веществ (вода, КОР, 1лР и плавленый кварц)
3.3.1. Зависимость предельной плотности электронов от входных мощностей пучка для разных веществ (вода, КОР, 1ЛР и плавленый кварц)
3.3.2. Распределение максимальной (по времени) плотности электронов в разных веществах (вода, КОР, ЫР и плавленый кварц)
3.4. Положение плазменного канала
3.4.1. Распределение максимальной (по времени) плотности электронов при разных мощностях
3.4.2. Распределение максимальной (по времени) плотности электронов при разных дифракционных длинах
3.4.3. Влияние дифракционной длины пучка и входной мощности импульса на сдвиг плазменного канала
3.5. Распределение потерь энергии
3.5.1. Зависимость выходной энергии от входной энергии
3.5.2. Распределение потерь энергии в пространстве
3.5.3. Расчет потерь в результате лавинной и полевой ионизации
3.6. Выводы к главе
Заключение
Приложение:
1. Вероятность полевой ионизации
2. Зависимость линейного показателя преломления от длины волны
Литература
СПИСОК ПЕЧАТНЫХ РАБОТ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

потенциал ионизации, чем меньше вероятность ионизации.
На рис. 2.9 представлены зависимости максимальной интенсивности 1т от входной энергии при фиксированном расстоянии с входной плоскости до фокуса пучка (равно 48ОХ) и при условии, когда дифракционная длина равняется 40Х для разных материалов(где Хо=0.78мкм/по, для воды, плавленого кварца, КОР и 1лР показатели преломления равняются 1.329, 1.454,1.502 и 1.389, соответственно.). Видно, что при фиксированном входном лазерном импульсе в среде получатся разные максимальные интенсивности. Для воды и КЮР нелинейный показатель преломления почти одинаковый, но из рис. 2.9 видно, что значение максимальной интенсивности для воды больше чем для КЕ)Р. Это из-за того, что потенциал ионизация воды (13эв) больше КОР (7эв), поэтому ионизация в воде слабее в КОР, и дефокусировка в КЮР сильнее в
Мощность, МВт
Рис. 2.9 Зависимость предельной интенсивности от входной мощности импульса, рассчитанная для разных сред (Х=0.78мкм, дифракционная длина гс1=40Х, т=60фс).
воде, поэтому в воде можно получить более высокую максимальную интенсивность. С другой стороны, для ПР и воды значение потенциал ионизации почти одинаково. Но нелинейный показатель преломления для них очень разный (для воды 2.7-10'16с2Вт'1, и для ЫР 1.07-10'16с2Вт‘1), поэтому в