Световые пули и спектр фемтосекундного лазерного излучения при филаментации в плавленом кварце

• Автор: Сметанина, Евгения Олеговна
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ЯВЛЕНИЯ ФИЛАМЕНТАЦИИ В КОНДЕНСИРОВАННЫХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕДАХ
1.1 ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ФИЛАМЕНТАЦИИ

1.2 ГЕНЕРАЦИЯ СУПЕРКОНТИНУУМА

1.3 КОМПРЕССИЯ ИМПУЛЬСА И СВЕТОВЫЕ ПУЛИ

1.4 ЧИСЛЕННЫЕ МОДЕЛИ ФЕМТОСЕКУНДНОЙ ФИЛАМЕНТАЦИИ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СУПЕРКОНТИНУУМА
ГЛАВА 2. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ФИЛАМЕНТАЦИИ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПЛАВЛЕНОМ КВАРЦЕ
2.1 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ
2.2 ДИСПЕРСИЯ ПЛАВЛЕНОГО КВАРЦА
2.3 МЕТОД ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ
2.4 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЧИСЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
2.5 ИНТЕРФЕРЕНЦИОННАЯ МОДЕЛЬ
ГЛАВА 3. ЧАСТОТНО-УГЛОВЫЕ СПЕКТРЫ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ФИЛАМЕНТАЦИИ В ПЛАВЛЕНОМ КВАРЦЕ
3.1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РЕГИСТРАЦИЯ ЧАСТОТНО-УГЛОВОГО СПЕКТРА СУПЕРКОНТИНУУМА
3.2 ЧИСЛЕННЫЕ ЧАСТОТНО-УГЛОВЫЕ СПЕКТРЫ СУПЕРКОНТИНУУМА
В ФОРМАТЕ ЭКСПЕРИМЕНТА
3.3 ЧАСТОТНО-УГЛОВОЙ СПЕКТР СУПЕРКОНТИНУУМА ПРИ ФИЛАМЕНТАЦИИ В УСЛОВИЯХ НОРМАЛЬНОЙ ДИСПЕРСИИ ГРУППОВОЙ СКОРОС ТИ
3.3.1 ДЛИНА ВОЛНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ 800 НМ
3.3.2 ИЗЛУЧЕНИЕ НА ДЛИНЕ ВОЛНЫ 400 НМ
3.4 ЧАСТОТНО-УГЛОВОЙ СПЕКТР СУПЕРКОІІТИНУУМА ПРИ ФИЛАМЕНТАЦИИ В УСЛОВИЯХ НУЛЕВОЙ ДИСПЕРСИИ ГРУППОВОЙ СКОРОСТИ
3.5 ЧАСТОТНО-УГЛОВОЙ СПЕКТР СУПЕРКОІІТИНУУМА ПРИ ФИЛАМЕНТАЦИИ В УСЛОВИЯХ АНОМАЛЬНОЙ ДИСПЕРСИИ ГРУППОВОЙ СКОРОСТИ
3.6 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СПЕКТРА СУПЕРКОНТИНУУМА В УСЛОВИЯХ АНОМАЛЬНОЙ ДИСПЕРСИИ ПЛАВЛЕНОГО КВАРЦА
4.1 СПЕКТРАЛЬНАЯ КАРТА СУПЕРКОГІТИНУУМА ДЛЯ ДЛИН ВОЛН
800-2300 НМ
4.2 АНТИСТОКСОВО КРЫЛО СУПЕРКОІІТИНУУМА
4.2.1 ВЛИЯНИЕ ПОРЯДКА МНОГОФОТОННОСТИ ПРОЦЕССА ГЕНЕРАЦИИ ЛАЗЕРНОЙ ПЛАЗМЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ АНИСТОКСОВА КРЫЛА СУПЕРКОНТИНУУМА

4.2.2 ИСТОЧНИКИЛНТИСТОКСОВЛ КРЫЛА СУПЕРКОНТИНУУМА
4.2.3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РЕГИСТРАЦИЯ АНТИСТОКСОВА КРЫЛА СУПЕРКОНТИНУУМА
4.2.4 ФИЗИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОЛИРОВАННОГО АНТИСТОКСОВА КРЫЛА СУПЕРКОНТИНУУМА: ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ФАКТОР
4.3 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 5. СВЕТОВЫЕ ПУЛИ ПРИ ФЕМТОСЕКУНДНОЙ ФИЛАМЕНТАЦИИ
5.1 ЭВОЛЮЦИЯ СВЕТОВОЙ ПУЛИ
5.2 СПЕКТР ИМПУЛЬСА ПРИ ФОРМИРОВАНИИ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СВЕТОВЫХ ПУЛЬ
5.3 ТРАНСФОРМАЦИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ СВЕТОВОЙ ПУЛИ
5.4 ВОПРОС О СПЕКТРАЛЬНОЙ ОГРАНИЧЕННОСТИ СВЕТОВОЙ ПУЛИ..
5.5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РЕГИСТРАЦИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ СВЕТОВОЙ ПУЛИ
5.5.1 СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТА
5.5.2 АВТОКОРРЕЛЯЦИОННЫЕ ФУНКЦИИ СВЕТОВЫХ ПУЛЬ
5.5.3 ДЛИТЕЛЬНОСТЬ СВЕТОВОЙ ПУЛИ
5.6 НАСЫЩЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ В СВЕТОВОЙ ПУЛЕ
5.6.1 ОПТИЧЕСКАЯ СИЛА НЕЛИНЕЙНЫХ ЛИНЗ
5.6.2 ВРЕРМЯ-РАЗРЕШЕННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ НАВЕДЕННОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ
5.6.3 ЭВОЛЮЦИЯ НАВЕДЕННОГО ПОКАЗА ТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ СЛАБОГО ВЛИЯНИЯ НОРМАЛЬНОЙ ДГС
5.6.4 НАСЫЩЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ПРИ АНОМАЛЬНОЙ ДГС
5.7 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

S{kL,a,z) = Вт Гц-^— ; S{Q,X,z)= Вт/ рад-j

Таким образом, в результате численного эксперимента получено изменение
пространственно-временного распределения интенсивности импульса = ,

интенсивности спектральных компонент суперконтинуума 5(к,г), частотно-углового распределения спектральных компонент импульса на плоскости "угол-длина волны"
Кроме того определено изменение с расстоянием концентрации электронов на оси распространения импульса -/УДд) (формула 2.7).
Для количественного сравнения частотно-угловых спектров ^пит(0,Х), полученных по формуле (2.28) при численном моделировании, с результатами экспериментов, необходимо учесть спектральную чувствительность А (А.) ССЭ-камеры (рис. 2.3), используемой для регистрации распределения спектральных компонент конической эмиссии на плоскости угол-длина волны.

Рис. 2.3. Спектральная чувствительность CCD-камеры.
Спектральная чувстви тельность h(X) имеет максимум в области длины волны 550 нм,
значительно спадая при приближении к границам видимого диапазона. Интенсивность
спектральных компонент 5^т(0, А.) излучения в формате лабораторного эксперимента равна:
Ssm(Q,X) = S„llm(0,X)h(X) (2-29)
где 5'„нт(0,А) - частотно-угловой спектр, полученный непосредственно при численном
моделировании.
Также для сравнения результатов моделирования и экспериментальных данных,
уменьшался воспроизводимый динамический диапазон интенсивности численно полученных