Введение
1. Введение 4
1.1. Явление филаментации 4
1.2. Практические приложения филаментации 6
1.3. Измерения плазменных каналов в воздухе 7
1.4. Филаментация излучения УФ диапазона 10
1.5. Филаментация на протяженных трассах в атмосфере 11
1.6. Взаимодействие филаментов 15
1.7. Филаментация сфокусированного излучения 17
1.8. Цели и задачи диссертационной работы 19
1.9. Научная новизна работы 19
1.10. Практическая ценность работы 20
1.11. Защищаемые положения 20
1.12. Апробация результатов работы 21
1.13. Личный вклад автора 22
2. Математическая модель явления филаментации фемтосекундных лазерных импульсов 23
2.1. Уравнение для медленно меняющейся комплексной амплитуды светового поля 23
2.2. Уравнение для концентрации свободных электронов в самонаведенной лазерной плазме 33
2.3. Постановка задачи филаментации 35
2.4. Количественные характеристики атмосферного воздуха 39
2.5. Численные методы решения задачи филаментации 40
2.6. Параллельные алгоритмы решения задачи филаментации 47
2.7. Тестирование программного кода 53
3. Филаментация сфокусированного излучения ИК и УФ диапазонов в воздухе 58
3.1. Филаментация в сфокусированных пучках 58
3.2. Влияние фокусировки на филаментацию лазерных импульсов с гауссовым профилем пучка 59
3.3. Экспериментальные результаты измерений плазменных каналов 66
3.4. Влияние динамической кривизны волнового фронта на параметры филаментации 68
3.5. Влияние астигматизма начального пучка на параметры филаментации 75
3.6. Выводы по главе 3 80
4. Филаментация фемтосекундного лазерного излучения на протяженных атмосферных трассах 82
4.1. Особенности филаментации на протяженных трассах 82
4.2. Продольные смещения нелинейного фокуса и вероятность филаментации в турбулентной среде 87
4.3. Влияние турбулентности на филаментацию пучков разных размеров 92
4.4. Характерная мощность для развития режима множественной филаментации 95
4.5. Множественная филаментация в широких пучках 97
4.6. Выводы по главе 4 102
5. Плазменные каналы и филаменты при взаимодействии скрещенных пучков лазерного излучения 104
5.1. Взаимодействие филаментов в воздухе 104
5.2. Взаимодействие филаментов в сапфире 112
5.3. Филаментация взаимодействующих пучков с вихревым фазовым фронтом 119
5.4. Выводы по главе 5 125
Заключение 126
Благодарности 128
Литература 129
