Диссертация (1104782)
Текст из файла
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТим. М.В. ЛОМОНОСОВАФизический факультетКафедра общей физики и волновых процессовНа правах рукописиСметанина Евгения ОлеговнаСВЕТОВЫЕ ПУЛИ И СПЕКТР ФЕМТОСЕКУНДНОГОЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ФИЛАМЕНТАЦИИ ВПЛАВЛЕНОМ КВАРЦЕСпециальность: 01.04.21 – лазерная физикаДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата физико-математических наукНаучный руководитель:д.ф.-м.н., профессор В.П. КандидовМосква – 2014ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................................
5ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ................................................. 5НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ .................................................................................. 6ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ.................................................................... 7ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ................................................................................. 8АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ..................................................................... 9ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА .........................................................................................
9ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ЯВЛЕНИЯ ФИЛАМЕНТАЦИИВ КОНДЕНСИРОВАННЫХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕДАХ ................................. 101.1 ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯФЕМТОСЕКУНДНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ФИЛАМЕНТАЦИИ ........... 121.2 ГЕНЕРАЦИЯ СУПЕРКОНТИНУУМА .............................................................. 141.3 КОМПРЕССИЯ ИМПУЛЬСА И СВЕТОВЫЕ ПУЛИ........................................ 181.4 ЧИСЛЕННЫЕ МОДЕЛИ ФЕМТОСЕКУНДНОЙ ФИЛАМЕНТАЦИИ ИАНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЯСУПЕРКОНТИНУУМА .............................................................................................. 21ГЛАВА 2.
КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ФИЛАМЕНТАЦИИФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПЛАВЛЕНОМКВАРЦЕ ......................................................................................................................... 262.1 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ ....................................... 262.2 ДИСПЕРСИЯ ПЛАВЛЕНОГО КВАРЦА ........................................................... 302.3 МЕТОД ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ ..................................................................
312.4 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЧИСЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ................ 332.5 ИНТЕРФЕРЕНЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ................................................................. 362ГЛАВА 3. ЧАСТОТНО-УГЛОВЫЕ СПЕКТРЫ ФЕМТОСЕКУНДНОГОЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ФИЛАМЕНТАЦИИ В ПЛАВЛЕНОМКВАРЦЕ ......................................................................................................................... 423.1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РЕГИСТРАЦИЯ ЧАСТОТНО-УГЛОВОГОСПЕКТРА СУПЕРКОНТИНУУМА ............................................................................ 423.2 ЧИСЛЕННЫЕ ЧАСТОТНО-УГЛОВЫЕ СПЕКТРЫ СУПЕРКОНТИНУУМАВ ФОРМАТЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ................................................................................ 483.3 ЧАСТОТНО-УГЛОВОЙ СПЕКТР СУПЕРКОНТИНУУМА ПРИФИЛАМЕНТАЦИИ В УСЛОВИЯХ НОРМАЛЬНОЙ ДИСПЕРСИИГРУППОВОЙ СКОРОСТИ .........................................................................................
533.3.1 ДЛИНА ВОЛНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ 800 НМ ....................................................... 533.3.2 ИЗЛУЧЕНИЕ НА ДЛИНЕ ВОЛНЫ 400 НМ ................................................. 553.4 ЧАСТОТНО-УГЛОВОЙ СПЕКТР СУПЕРКОНТИНУУМА ПРИФИЛАМЕНТАЦИИ В УСЛОВИЯХ НУЛЕВОЙ ДИСПЕРСИИ ГРУППОВОЙСКОРОСТИ .................................................................................................................. 573.5 ЧАСТОТНО-УГЛОВОЙ СПЕКТР СУПЕРКОНТИНУУМА ПРИФИЛАМЕНТАЦИИ В УСЛОВИЯХ АНОМАЛЬНОЙ ДИСПЕРСИИГРУППОВОЙ СКОРОСТИ .........................................................................................
593.6 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ ......................................................................................... 61ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СПЕКТРАСУПЕРКОНТИНУУМА В УСЛОВИЯХ АНОМАЛЬНОЙ ДИСПЕРСИИПЛАВЛЕНОГО КВАРЦА ............................................................................................ 624.1 СПЕКТРАЛЬНАЯ КАРТА СУПЕРКОНТИНУУМА ДЛЯ ДЛИН ВОЛН800 - 2300 НМ ...............................................................................................................
624.2 АНТИСТОКСОВО КРЫЛО СУПЕРКОНТИНУУМА ....................................... 674.2.1 ВЛИЯНИЕ ПОРЯДКА МНОГОФОТОННОСТИ ПРОЦЕССАГЕНЕРАЦИИ ЛАЗЕРНОЙ ПЛАЗМЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ АНИСТОКСОВАКРЫЛА СУПЕРКОНТИНУУМА .............................................................................. 6734.2.2 ИСТОЧНИКИ АНТИСТОКСОВА КРЫЛА СУПЕРКОНТИНУУМА .......... 744.2.3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РЕГИСТРАЦИЯ АНТИСТОКСОВА КРЫЛАСУПЕРКОНТИНУУМА ............................................................................................
774.2.4 ФИЗИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙФОРМИРОВАНИЯ ИЗОЛИРОВАННОГО АНТИСТОКСОВА КРЫЛАСУПЕРКОНТИНУУМА: ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ФАКТОР ............................ 824.3 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ ......................................................................................... 86ГЛАВА 5. СВЕТОВЫЕ ПУЛИ ПРИ ФЕМТОСЕКУНДНОЙФИЛАМЕНТАЦИИ ......................................................................................................
885.1 ЭВОЛЮЦИЯ СВЕТОВОЙ ПУЛИ ...................................................................... 885.2 СПЕКТР ИМПУЛЬСА ПРИ ФОРМИРОВАНИИПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СВЕТОВЫХ ПУЛЬ ...................................................... 975.3 ТРАНСФОРМАЦИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ СВЕТОВОЙ ПУЛИ .......................... 995.4 ВОПРОС О СПЕКТРАЛЬНОЙ ОГРАНИЧЕННОСТИ СВЕТОВОЙ ПУЛИ .. 1035.5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РЕГИСТРАЦИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИСВЕТОВОЙ ПУЛИ ....................................................................................................
1045.5.1 СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТА .......................................................................... 1045.5.2 АВТОКОРРЕЛЯЦИОННЫЕ ФУНКЦИИ СВЕТОВЫХ ПУЛЬ .................. 1055.5.3 ДЛИТЕЛЬНОСТЬ СВЕТОВОЙ ПУЛИ ........................................................
1085.6 НАСЫЩЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ В СВЕТОВОЙ ПУЛЕ ........................... 1105.6.1 ОПТИЧЕСКАЯ СИЛА НЕЛИНЕЙНЫХ ЛИНЗ .......................................... 1105.6.2 ВРЕРМЯ-РАЗРЕШЕННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗНАВЕДЕННОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ .............................................. 1125.6.3 ЭВОЛЮЦИЯ НАВЕДЕННОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ВУСЛОВИЯХ СЛАБОГО ВЛИЯНИЯ НОРМАЛЬНОЙ ДГС ................................... 1195.6.4 НАСЫЩЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ПРИ АНОМАЛЬНОЙ ДГС ............. 1235.7 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ .......................................................................................
127ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ................................................................................... 129СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ..................................... 132СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ......................................................................................... 1364ВВЕДЕНИЕУправлениедлительностьюимпульсов,получениеимпульсовсверхкороткойдлительности и генерация широкополосного излучения относятся к актуальным проблемамсовременнойоптики.Использованиедисперсионныхсвойствсреддляуправленияпространственно-временным распределением интенсивности импульса и его спектральнымипараметрами в процессе нелинейного взаимодействия со средой представляет большой интересдля фундаментальных и прикладных аспектов современной нелинейной оптики. Наибольшийинтерес вызывает возможность формирования локализованного в пространстве и временивысокоинтенсивноговолновогопакета,обладающегосвойствамиквази-солитона.Фемтосекундный филамент в объеме прозрачной среды является самоогранизующейсяструктурой, нелинейные процессы в которой подобны процессам в оптических волокнах,фотонных кристаллах и других направляющих системах.
Образование солитонов в средах снелинейностями различных порядков, в оптических структурах с оптимальным закономмодовой дисперсии, и формирование световых пуль при филаментации фемтосекундногоизлучения на длине волны, попадающего в область аномальной дисперсии групповой скоростиматериала, имеют общие закономерности. Световую пулю, образующуюся в результатепространственно-временной компрессии фемтосекундного излучения в филаменте, можнорассматривать, как обобщение солитона в направляющей структуре на пространстворазмерности 3D+1.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫЦель исследования состоит в экспериментальном и теоретическом анализе динамикипространственно-временной компрессии мощного фемтосекундного лазерного излучения,выявлении закономерностей формирования световых пуль и генерации широкополосногокогерентного суперконтинуума в процессе филаментации в конденсированной прозрачнойдиэлектрической среде.
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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
