Введение
Глава 1. Филаментация фемтосекундных лазерных импульсов в прозрачных средах 15
1.1. Явление самофокусировки и филаментация 17
1.1.1. Самофокусировка мощного излучения в нелинейной среде 17
1.1.2. Фотоионизация 20
1.1.3. Физические модели самофокусировки и филаментации 21
1.1.4. Генерация суперконтинуума и конической эмиссии 24
1.1.5. Генерация третьей гармоники 28
1.2. Экспериментальные и теоретические исследования филаментации 30
1.2.1. Филаментация коллимированных лазерных импульсов 30
1.2.2. Множественная филаментация 38
1.2.3. Филаментация сходящихся пучков 41
1.2.4. Уширение спектра излучения и генерация третьей гармоники при филаментации 46
1.2.5. Самофокусировка и филаментация УФ излучения 49
1.2.6. Самофокусировка и филаментация в конденсированных средах 52
Глава 2. Экспериментальная установка и методики эксперимента 58
2.1. Фемтосекундная лазерная установка на сапфире с титаном 58
2.2. Генератор второй и третьей гармоник 64
2.3. Экспериментальные методы 66
2.3.1. Характеристики основных приборов 66
2.3.2. Регистрация линейной плотности плазмы 69
Глава 3. Филаментация фемтосекундных импульсов в воздухе в сильносходящихся пучках 71
3.1. Интенсивность фемтосекундных лазерных импульсов при филаментации сильносходящихся пучков 71
3.2. Плазменные каналы, образующиеся при филаментации сильносходящихся пучков 76
3.2.1. Геометрические параметры плазменных каналов 76
3.2.2. Температура и плотность плазмы 80
3.2.3. Плазменные каналы при множественной филаментации 86
3.3. Филаментация импульсов после прохождения геометрического фокуса 92
3.4 Филаментация и симметризация мощных субтераваттных УФ лазерных импульсов после прохождения перетяжки пучка 98
3.4.1. Субтераваттные УФ лазерные импульсы 98
3.4.2. Филаментация и симметризация субтераваттных УФ лазерных импульсов 101
3.5. Генерация третьей гармоники и уширение спектра при филаментации сходящегося пучка 107
Выводы по главе 116
Глава 4. Филаментация сходящихся лазерных пучков при амплитудной или фазовой модуляции поперечного профиля 119
4.1. Филаментация при начальной амплитудной модуляции поперечного профиля пучка 119
4.2. Филаментация импульса с фазовой модуляцией волнового фронта лазерного пучка 130
4.2.1. Сферическая аберрация волнового фронта 130
4.2.2. Астигматизм волнового фронта 137
4.2.3. Влияние проходной оптики на последующую филаментацию в воздухе 146
Выводы по главе 153
Глава 5. Ионизация газов при воздействии мощных ультракоротких лазерных импульсов 155
5.1. Кювета (ячейка) для оптоакустических и оптогальванических исследований 155
5.2. Экспериментальные результаты 158
5.2.1. ИК импульсы 158
5.2.2. УФ импульсы 163
Выводы по главе 168
Глава 6. Филаментация и микроструктурирование конденсированных сред 170
6.1. Оптическая схема экспериментов 170
6.2. Филаментация и микромаркировка полиметилметакрилата 172
6.3. Взаимодействие фемтосекундных лазерных импульсов с монокристаллическим алмазом 179
6.3.1. Микромаркировка образцов монокристаллического алмаза 179
6.3.2. Воздействие лазерных импульсов на графитовые включения, находящиеся в объеме природного монокристаллического алмаза 186
6.4. Взаимодействие фемтосекундных лазерных импульсов с тканями глаза 192
Выводы по главе 196
Заключение 198
Благодарности 201
Список публикаций автора в рецензируемых журналах по теме диссертации 202
Публикации автора в материалах международных конференций 204
Список литературы 208
