Введение
1. Введение 3
1.1. Стохастическая множественная филаментация мощных фемтосекундных лазерных импульсов 3
1.2. Современное состояние экспериментальных исследований филаментации мощных фемтосекундных лазерных импульсов 7
1.2.1. Основные эксперименты по филаментации в воздухе 7
1.2.2. Исследования множественной филаментации 12
1.2.3. Филаментация в конденсированных средах 16
1.2.4. Приложения филаментации. Методы управления множественной филаментацией 19
1.3. Проблемы теоретических исследований множественной филаментации мощных фемтосекундных лазерных импульсов 24
1.4. Цель работы 27
1.5. Публикации по теме диссертации 28
1.6. Защищаемые положения 29
2. Нелинейно-оптическая модель распространения мощного фемтосекундного лазерного импульса 30
2.1. Керровская нелинейность 30
2.2. Фотоионизация и нелинейность самонаведенной лазерной плазмы 34
2.3. Материальная дисперсия и дифракция и импульса (линейные процессы) 40
2.4. Математическая модель 43
2.5. Численная схема 45
3. Множественная филаментация и генерация сунерконтинуума мощного фемтосекундного лазерного импульса 49
3.1. Эксперимент по флуоресценции молекулярного азота при филаментации в воздухе 49 3.2. Сценарий множественной филаментации мощных фемтосекундных лазерных импульсов 53
3.3. Нестабильность множественной филаментации 59
3.4. Влияние нестабильности множественной филаментации на фотоионизацию среды. 64
3.5. Осевая симметрия излучения суперконтинуума 69
3.6. Частотно-угловой спектр излучения суперконтинуума при множественной филаментации 74
3.7. Выводы по Главе 82
4. Управление множественной филаментацией с помощью масштабирования пучка 83
4.1. Множественная филаментация стохастического пучка при изменении его диаметра 83
4.2. Стабилизация процесса филаментации 89
4.3. Плазменные каналы филаментов при изменении уменьшении диаметра пучка на выходе лазерной системы 92
4.4. Выводы по Главе 95
5. Управление множественной филаментацией с помощью начальной фазовой модуляции импульса 96
5.1. Модель стохастического фемтосекундного импульса и приближения, необходимые для анализа множественной филаментации фазомодулированного импульса в воздухе 96
5.2. Влияние начальной фазовой модуляции на образование множества филаментов 101
5.3. Совместное влияние отрицательной начальной фазовой модуляции и диаметра пучка на плазменные каналы в воздухе 104
5.4. Выводы по Главе 108
6. Пространственное упорядочивание множества филаментов линзовым массивом 109
6.1. Модель распространения мощного фемтосекундного лазерного импульса после прохождения линзового массива 109
6.2. Регуляризация в поперечном сечении импульса 113
6.3. Продольная регуляризация множества филаментов. Критерий удовлетворительного качества регуляризации 119
6.4. Линзовый массив как средство образования пучка филаментов на одной длине распространения 124
6.5. Выводы по Главе 127
Литература 128
