Оценка характеристик области множественной филаментации фемтосекундных лазерных импульсов в воздухе на основе модели одиночной филаментации

摘要

На основе данных численного решения нелинейного уравнения Шредингера в постановке задачи об одиночной филаментации проведена оценка характеристик области множественной филаментации фемтосекундных лазерных импульсов в воздухе. Для описания одиночной филаментации лазерного импульса использовался метод дифракционно-лучевых трубок. Продемонстрирована эффективность данного метода для интерпретации экспериментальных результатов и прогнозирования эффектов, что важно при планировании экспериментов. Показано, что характерный размер мелкомасштабных неоднородностей интенсивности в профиле сантиметрового лазерного пучка, которые формируют область множественной филаментации импульсов фемтосекундной длительности, составляет несколько миллиметров. Увеличение радиуса исходного лазерного пучка при телескопировании расширяет размеры первоначальных мелкомасштабных неоднородностей интенсивности и уменьшает содержащуюся в них мощность. Это приводит к увеличению дистанции начала филаментации. Увеличение мощности в пучке способствует удлинению филаментов и увеличению их числа.