大气中飞秒激光等离子体丝上荧光特性的研究

摘要

本文通过研究超短强激光脉冲在空气中形成的等离子体丝上荧光的特性，提出了一种间接获得等离子体丝上光强分布的方法．实验研究表明，等离子体丝上荧光主要分布在290—430nm的紫外区域，该区域内的线状谱来自于N2的第二正带分子谱线和N2^＋的第一负带离子谱线．同时等离子体丝上荧光强度与入射激光能量呈非线性增长关系，当入射激光能量低于11mJ，荧光强度快速增强表明丝上光强增大，当激光能量进一步增大时，丝上的光强变化缓慢，此时成丝结构逐步由单丝向多丝演化．同时通过研究等离子体丝上光强随光脉冲传输距离的变化规律，进一步验证了等离子体成丝机制是基于光束自聚焦效应和等离子体散焦过程之间的动态平衡的正确性．