线性到非线性飞秒激光脉冲在空气中聚焦的能量极限 Yu.E.Geints 1、DVMokrousova 2、DVPushkarev 2、GERizaev 2、LVSeleznev 2、I.Yu.Geints 1,3、AAIonin 2 和 AAZemlyanov 1、1 VE Zuev 俄罗斯科学院西伯利亚分院大气光学研究所,1,Zuev 院士广场,托木斯克 634055,俄罗斯 2 PN 俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所,53 Leninskii pr.,莫斯科 119991,俄罗斯 3 莫斯科国立大学物理学院,列宁戈里,莫斯科 119991,俄罗斯 * 电子邮件:ygeints@iao.ru 摘要 紧密聚焦高功率超短激光的传播光学介质中的脉冲通常受介质光学非线性的显著影响,这会显著影响非线性焦点周围的激光脉冲参数,并导致不可避免且通常不受欢迎的焦腰空间扭曲。我们介绍了在不同空间聚焦下飞秒 Ti:蓝宝石激光器脉冲在空气中传播的实验研究和数值模拟结果。我们集中研究了不同聚焦方式下的光谱角和空间脉冲变换 - 从线性到非线性,当脉冲成丝时。据我们所知,我们首次发现了激光脉冲数值孔径范围 - 即从 NA = 2·10 -3 到 5 10 -3(对于 1 mJ 的激光脉冲能量),其中激光脉冲频率角谱和脉冲空间形状的畸变最小。通过数值模拟,我们发现了各种聚焦条件下的阈值脉冲能量和峰值功率,在此范围内,空气中的线性和强非线性激光脉冲聚焦之间会发生转变。结果表明,随着脉冲数值孔径的增大,该能量极限降低。我们的研究结果确定了足够的激光脉冲数值孔径和能量,以获得焦点附近具有良好光束质量的最大激光强度,适用于各种激光微图案化和微加工技术。1.引言光学介质的强非线性通常在高峰值功率激光脉冲在该介质中的传播中起着显著的作用,这导致脉冲时空自调制和其光谱成分的大规模变化,发生在脉冲高强度区域,即在伴随相对较高的自由电子密度的细长等离子体通道的激光束丝中。在空气和其他透明介质(如水、固体电介质等)中,这种丝状物的峰值强度可高达数百TW/cm2,而平均丝状物横向尺寸因传播介质、激光波长和聚焦条件的不同而从几个微米到数百微米不等[1]。在丝状化过程中,激光脉冲发生深度自相位调制,这导致其频率角谱显著丰富。这也导致了宽超连续谱翼[2]和高发散圆锥发射环[3]的形成。到目前为止,已经有大量研究致力于超短激光脉冲的成丝及其可能的应用(例如,参见评论[1,4,5])。在峰值功率P 0 超过自聚焦临界功率P c 的准直或聚焦激光脉冲传播过程中,成丝现象开始于所谓的非线性焦点。可以使用半经验马尔堡公式相当准确地估计到非线性焦点的距离z sf
标题 ◼ 经济和社会发展(会议记录),第 92 届经济和社会发展国际科学会议 – “大流行后的商业、经济和社会发展” 编辑 ◼ Pornlapas Suwannarat、Sasivimol Meeampol、Bordin Rassameethes、Suparerk Sooksmarn Scientific委员会/Programski Odbor ◼ Marijan Cingula(主席),大学克罗地亚萨格勒布; Sannur Aliyev,阿塞拜疆国立经济大学,阿塞拜疆; Ayuba A. Aminu,尼日利亚迈杜古里大学; Anona Armstrong,维多利亚大学,澳大利亚; Gouri Sankar Bandyopadhyay,Burdwan 大学,Rajbati Bardhaman,印度; Haimanti Banerji,印度理工学院,印度克勒格布尔; Victor Beker,布宜诺斯艾利斯大学,阿根廷; Asmae Benthami,穆罕默德五世大学,摩洛哥; Alla Bobyleva,俄罗斯莫斯科罗蒙诺索夫国立大学;Leonid K. Bobrov,俄罗斯新西伯利亚国立经济管理大学;Rado Bohinc,斯洛文尼亚卢布尔雅那大学;Adnan Celik,土耳其科尼亚塞尔丘克大学;Angelo Maia Cister,巴西里约热内卢联邦大学;罗马尼亚克拉约瓦大学 Mirela Cristea;摩洛哥穆罕默德五世大学 Taoufik Daghri;土耳其伊斯坦布尔商业大学 Oguz Demir;T.S.审查委员会 / Recenzentski Odbor ◼玛丽娜·克拉克默·卡洛帕 (主席);安娜·阿列克西奇;桑德拉·拉奎尔·阿尔维斯;阿尤巴·阿米努;米霍维尔·安杰利诺维奇;约瑟普·阿尔内里奇;利迪娅·巴加里奇;托米斯拉夫·巴科维奇;桑娅·布拉泽维奇;列昂尼德·鲍勃罗夫;鲁齐卡·布雷契奇;安妮塔·切赫·卡斯尼;伊琳娜·切尔尼什;米雷拉·克里斯蒂亚;奥古兹·德米尔;斯捷潘·德沃斯基;罗伯特·法巴克;伊维卡·菲利波维奇;西尼萨·弗兰吉克;弗兰·盖莱蒂克;米里亚娜·格利戈里克;托米斯拉夫·格洛班;安妮塔·高特尼克·乌纳特;托米斯拉夫·赫尔采格;伊雷娜·扬科维奇;埃米娜·杰科维奇;达芙娜·卡里夫;奥利弗·凯萨尔;希拉尔·伊尔迪尔·凯瑟;玛蒂娜·德拉吉娅·科斯蒂克;塔贾娜·科瓦奇;弗拉基米尔·科夫斯卡;爱德华多·莱特;安吉洛·玛雅·西斯特;卡塔琳娜·马罗舍维奇;维多塔斯·马图蒂斯;玛雅娜·梅尔卡克·斯科克;丹尼尔·弗朗索瓦·迈耶;纳塔尼亚·迈耶;乔西普·米库利奇;柳比卡·米兰诺维奇·格拉万;冈特·穆勒;伊万娜·纳西诺维奇·布拉耶;兹拉特科·内德尔科;格拉蒂拉·乔治亚娜·诺哈;苏珊娜·诺瓦克;阿尔卡·奥巴迪奇;克劳迪娅·奥格林;伊戈尔·皮希尔;纳杰拉·波德鲁格;沃伊科·波托坎;丁科·普里莫拉克;泽利卡·普里莫拉克;散打莲子;大卫·雷森德;温贝托·里贝罗;弗拉斯塔·罗斯卡;苏海拉·赛义德;阿曼多·哈维尔·桑切斯·迪亚兹;托米斯拉夫·塞库尔;洛雷娜·斯库夫利克;米尔科·斯莫利奇;佩塔尔·索里克;马里奥·斯普雷米奇;马特贾兹斯托尔;托马斯·斯图齐涅茨基;莱吉拉·蒂贾尼奇;丹尼尔·托米奇;鲍里斯·图塞克;丽贝卡·丹妮拉·弗拉霍夫;托马斯·威尔;佐兰·维廷;曾涛;格热戈日·泽蒙;斯内扎娜·日夫科维奇;贝里斯拉夫·兹穆克。保留所有权利。作者对其贡献的语言和技术准确性负责。Devaraja,印度迈索尔大学;Onur Dogan,土耳其多库兹艾鲁尔大学;Darko Dukic,克罗地亚奥西耶克大学;Gordana Dukic,克罗地亚奥西耶克大学;Alba Dumi,阿尔巴尼亚发罗拉大学;Galina Pavlovna Gagarinskaya,俄罗斯萨马拉国立大学;Mirjana Gligoric,塞尔维亚贝尔格莱德大学经济学院;Mehmet Emre Gorgulu,土耳其阿菲永科卡特佩大学;Klodiana Gorica,阿尔巴尼亚地拉那大学;Aleksandra Grobelna,波兰格丁尼亚海事大学;Liudmila Guzikova,俄罗斯彼得大帝圣彼得堡理工大学;Anica Hunjet,克罗地亚科普里夫尼察北方大学;Khalid Hammes,摩洛哥穆罕默德五世大学; Oxana Ivanova,乌里扬诺夫斯克国立大学,俄罗斯乌里扬诺夫斯克;Irena Jankovic,贝尔格莱德大学经济学院,塞尔维亚;Sanda Rasic Jelavic,萨格勒布大学,克罗地亚;Myrl Jones,拉德福德大学,美国;Hacer Simay Karaalp,棉花堡大学,土耳其;Dafna Kariv,管理学术研究学院,以色列里雄莱锡安;Hilal Yildirir Keser,乌鲁达大学,土耳其布尔萨;Sophia Khalimova,俄罗斯科学院西伯利亚分院经济与工业工程研究所,俄罗斯新西伯利亚;Marina Klacmer Calopa,萨格勒布大学,克罗地亚;Igor Klopotan,梅吉穆尔斯科韦勒乌西利斯特乌察科夫库,克罗地亚;Vladimir Kovsca,萨格勒布大学,克罗地亚;Goran Kozina,北方大学,科普里夫尼察,克罗地亚; Dzenan Kulovic,波斯尼亚和黑塞哥维那泽尼察大学; Eduardo Leite,葡萄牙马德拉大学; Robert Lewis,瑞士布勒理诺士格鲁耶尔应用科学大学;拉迪斯拉夫·卢卡斯,大学。组委会/Organizacijski Odbor ◼ Domagoj Cingula(主席);贾尼·邦贾;玛丽娜·克拉默·卡洛帕;萨西维莫·米安波尔;博丁·拉萨米特斯;蓬拉帕斯·苏瓦纳拉特;哈鲁泰·努姆普拉塞猜; Suparerk Sooksmarn;斯波门科·凯西纳;埃里诺·科斯卡克;伊万娜·米克洛舍维奇;托马斯·奥奇诺夫斯基;米罗斯瓦夫·普齐戈达;迈克尔·斯特福尔吉;托马斯·斯图齐涅茨基;丽贝卡·达尼耶拉·弗拉霍夫;西梅·武切季奇.出版编辑 ◼ Spomenko Kesina、Domagoj Cingula 出版商 ◼ 设计 ◼ 印刷 ◼ Varazdin 发展与创业机构,Varazdin,克罗地亚 / 北方大学,科普里夫尼察,克罗地亚 / Kasetsart 商学院,曼谷,泰国 / Kasetsart 大学,曼谷,泰国 / 华沙大学管理学院,华沙,波兰 / 法学、经济学和社会科学学院 销售 - 摩洛哥拉巴特穆罕默德五世大学 / ENCGT - 丹吉尔国立商业与管理学院 - 阿卜杜勒马利克·埃萨迪大学,摩洛哥丹吉尔 / 克罗地亚卡科韦茨梅迪穆尔耶理工学院 印刷 ◼ 在线版 ISSN 1849-7535 本书为开放获取,并经过双盲同行评审。西波希米亚,经济学院,捷克共和国; Mustafa Machrafi,穆罕默德五世大学,摩洛哥; Joao Jose Lourenco Marques,阿威罗大学,葡萄牙;帕斯卡·马蒂,罗谢尔大学; Vaidotas Matutis,维尔纽斯大学,立陶宛; Sasivimol Meeampol,农业大学,泰国;丹尼尔·弗朗索瓦·迈耶,西北大学; Marin Milkovic,克罗地亚科普里夫尼察北方大学; Abdelhamid Nechad,ENCGT- Abdelmalek Essadi 大学,摩洛哥; Haruthai Numprasertchai,农业大学,泰国; Gratiela Georgiana Noja,罗马尼亚西蒂米什瓦拉大学; Zsuzsanna Novak,匈牙利布达佩斯科维努斯大学; Tomasz Ochinowski,华沙大学,波兰; Barbara Herceg Paksic,奥西耶克大学,克罗地亚; Vera Palea,都灵大学意大利; Dusko Pavlovic,自由国际大学,克罗地亚萨格勒布; Igor Pihir,克罗地亚萨格勒布大学; Damir Piplica,克罗地亚斯普利特大学法医学系; Dmitri Pletnev,俄罗斯联邦车里雅宾斯克国立大学; Miroslaw Przygoda,华沙大学波兰; Bordin Rassameethes,农业大学,泰国; Karlis Purmalis,拉脱维亚大学,拉脱维亚;尼古拉斯·雷克,大都会州立大学; Kerry Redican,弗吉尼亚理工大学,布莱克斯堡; David Resende,葡萄牙阿威罗大学; Douglas Rhein,泰国玛希隆大学国际学院; Humberto Ribeiro,阿威罗大学,葡萄牙; Robert Rybnicek,格拉茨大学,奥地利; Suparerk Sooksmarn,农业大学,泰国; Tomasz Studzieniecki,欧洲 Nostra 学院,波兰; PornLapas Suwannarat,农业大学,泰国; Elzbieta Szymanska,比亚韦斯托克理工大学,波兰; Katarzyna Szymanska,波兰切哈诺夫国立职业教育高等学校; Ilaria Tutore,那不勒斯帕特诺普大学,意大利; Sandra Rachel Alves,葡萄牙莱里亚理工学院; Joanna Stawska,罗兹大学,波兰; Stanislaw Walukiewicz,比亚韦斯托克理工大学,波兰;托马斯·威尔,艾格尼丝·斯科特学院;李永强,澳大利亚维多利亚大学; Peter Zabielskis,澳门大学; Silvija Zeman,克罗地亚恰科夫库的 Medjimursko Velucilist;曾涛,威尔弗里德·劳里埃大学,加拿大滑铁卢; Snezana Zivkovic,塞尔维亚尼什大学。作者保留进一步出版的权利。我们过去的书籍已由 ProQuest、EconBIZ、CPCI(Web of Science)和 EconLit 数据库编制索引和摘要,可从经济和社会发展会议网站以 PDF 格式下载:http://www.esd-conference.com © 2023 瓦拉日丁发展和创业机构,瓦拉日丁,克罗地亚;北方大学,科普里夫尼察,克罗地亚;泰国曼谷农业商学院;泰国曼谷农业大学;华沙大学管理学院,波兰华沙;摩洛哥拉巴特穆罕默德五世大学法学院、经济和社会科学学院 Sale;摩洛哥丹吉尔阿卜杜勒马利克伊萨迪大学 ENCGT - 丹吉尔国立商业和管理学院;克罗地亚察科韦茨察科韦茨梅迪穆列理工学院。