Отзыв ведущей организации ФИАН (1102734)
Текст из файла
«Утверждаю» Директор Федерального государственного бюджетного учреждения науки Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук доктор физико-математических наук член-корреспондент РАН Ко" ' й Никола$1,1%крлаевич , к с1. гв7мд Отзыв Ведущей организации на диссертацию Андреевой Веры Александровны «Генерация терагерцового излучения при филаментации фемтосекундного лазерного импульса в газах», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-магематических наук по специальности 01.04.21 — лазерная физика Диссертационная работа Андреевой В.А, относится к нелинейной оптике лазерного излучения сверхкороткой длительности — быстро развивающемуся направлению современной оптики и лазерной физики. В представленной диссертации численно исследуется явление генерации терагерцового излучения при филаментации мощного фемтосекундного лазерного излучения в газах.
Этот эффект наблюдается как в одноцветном филаменте, так н двухцветном, образованном при коллинеарном распространении первой и второй гармоники титан-сапфирового лазера. Терагерцовое излучение генерируется в случае образования одного филамента и усиливается при множественной филаментации, Такой источник генерапии терагерцового излучения рассматривается сейчас как весьма перспективный для удаленного мониторинга среды, лазерного зондирования атмосферы, диагностики различных сред «живой» и «неживой» природы.
Поэтому актуальность темы диссертации Андреевой В.А. не вызывает сомнений. В настояшее время известно большое число экспериментальных и теоретических работ, посвященных изучению генерации терагерцового излучения при распространении фемтосекундных лазерных импульсов в газах. Среди многочисленных исследований в этой области диссертация Андреевой В.А. выделяется оригинальным методическим подходом, который является обобщением на спектральное пространство концепции однонаправленного «полевого» анализа в нелинейной оптике сверхкороткого лазерного излучения, атакже численному анализу в условиях реального эксперимента В главе 1 диссертации дан подробный обзор экспериментальных и теоретических работ, посвященных генерации терагерцового излучения при филаментации, который четко позволяет определить место исследования, выполненного автором, и полученных ею результатов.
Методической основой диссертации является глава 2, где выводится уравнение эволюции частотного спектра произвольно поляризованного излучения сверхкороткой длительности, распространяющегося в газе с учетом дифракции, дисперсии, кубичной нелинейности среды и ионнзации высокоинтенсивным лазерным излучением.
Полученное уравнение позволяет исследовать трансформацию фемтосекундного лазерного импульса в широкополосный импульс суперконтинуума в процессе распространения в среде. Преимушество развитой методики проявляется наиболее заметно при анализе режимов, сопровождаемых генерацией сильно расходящегося терагерцового излучения. Для анализа углового распределения терагерцового сигнала одного и нескольких одноцветных филаментов предложена модель, описывающая суперпозицию локальных терагерцовых источников вдоль филамента. В главе 3 показано, что разработанная модель воспроизводит наблюдаемое в эксперименте угловое распределение терагерцового излучения„распространяющегося как вперед, то есть по направлению распространения лазерного импульса„так и в противоположном направлении. В работе определены оптимальные параметры кластера филаментов для генерации слабо расходящегося терагерцового излучения. Сценарий формирования спектра н пространственного профиля терагерцового излучения двуцветного филамента исследован в главе 4.
Здесь автор детально разбирает влияние нелинейных механизмов на форму спектра и энергию терагерцового сигнала, а также исследует причину формирования кольцевого пространственного распределения терагерцового излучения. К достоинствам этой главы следует отнести определение вкладов керровского и плазменного механизмов в генерацию терагерцового излучения в двуцветном филаменте. Явно определен решакнций вклад нелинейного фототока в низкочастотную часть терагерцового спектра филамента. Проведено численное моделирование спектра и пространственного профиля терагерцового сигнала филамента для условий конкретных экспериментов.
Представленные в этой главе исследования позволяют определять режимы генерации терагерцового излучения, оптимальные для решения конкретных прикладных задач. В главе 5 представлено комплексное исследование поляризации ТГц излучения. генерирующегося при двуцветной филаментации линейно поляризованных лазерных импульсов в газах. В отличном согласии с экспериментальными данными продемонстрировано, что поляризация ТГц излучения линейна и направлена вдоль поляризации основной гармоники в широком диапазоне значений начального угла между поляризациями основной и второй гармоник вплоть до 30', вращение поляризации ТГц сигнала к направлению поляризации второй гармоники и эллиптизация ТГц излучения происходит при значениях этого угла, близких 90'.
Из анализа численных результатов следует, что поворот главной оси эллипса поляризации ТГц излучения определяется воздействием самоиндуцированной лазерной плазмы. Эллиптизация ТГц сигнала при значениях начального угла между основной и второй гармониками, близких к 90', вызвана чирпированием и эллиптизацией второй гармоники„наведенными сильным полем основной гармоники. В качестве основного замечания к диссертационной работе Андреевой В.А. следует указать на следующее: Основные уравнения развиваемой методики получены автором для поперечной компоненты электромагнитного поля, предполагая, что продольная компонента поля мала.
Вместе с тем, это приближение требует детального обоснования в случае исследования сильно расходящегося терагерцового излучения, а особенно в случае острой фокусировки лазерного пучка. Краткая дискуссия на стр. 35 диссертации относительно применимости такой аппроксимации, не подтвержденная количественным анализом, представляется неубедительной. Хотелось бы также знать вид дисперсионной зависимости для воздуха и аргона в терагерцовом диапазоне частот, использованной в численном моделировании. В качестве мало значимых замечаний надо обратить внимание на следующее: 1. Не представлена наглядная физическая интерпрепщия роста энергии терагерцового сигнала при переходе от одноцветной филаментации к двуцветной. Диссертапионная работа Андреевой В,А. представляет собой законченное научное исследование, которое вносит заметный вклад в развитие современной нелинейной оптики сверхкоротких лазерных импульсов. Приведенные выше замечания не умаляют ее высоких достоинств.
Полученные в диссертации результаты расширяют физические На основании выше приведенного считаем, что автор представленной диссертации, Андреева Вера Александровна достойна присуждения ученой степени кандидата физикоматематических наук по специальности 01.04.21 — лазерная физика. Отзыв составили: Руководитель отделения квантовой радиофизики Доктор физико-математических наук профессор А.А. Ионин Руководитель семинара по теоретической радиофизике Кандидат физико-математических наук 2'. т', 1",".„г .~~;:.
- «,, И,В. Сметанин Полное наименование организации: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт нм, П.Н. Лебедева Российской академии наук. Адрес: 11999! . Российская Федерация, г. Москва, Ленинский проспект, д. 53, ФИАН Телефон: 1499)135-42-64 Сайт организацикн Ыф,д1еЬсг1еъ'.гп З ~ ~ ~~~: ШИЯЖЯйю)я представления о нелинейно-оптических процессах, происходящих при распространении мощного лазерного импульса в газах. Результаты численного моделирования, проведенного автором диссертационной работы, могут использоваться для управления параметрами терагерцового излучения.
генерируемого при филаментацин фемтосекундного лазерного излучения в газах. Представленная диссертация полностью соответствует требованиям ВАК России к диссертациям на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Автореферат соответствует содержанию диссертацию. Доклад Андреевой В.А. по диссертации заслушан и обсужден на семинаре по теоретической радиофизике ФИАН 25 января 2017 г.
.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.









