Конференции ИВТ СО РАН

Тезисы докладов

31-ое августа

Нелинейное распространение лазерных фемтосекундных импульсов в диэлектриках обнаруживает ряд интересных явлений, таких как самофокусировка, изменение показателя преломления в среде, микро взрывы, генерация континуума и солитонов. Также эти явления имеют большой потенциал в микрохирургии, в создании трехмерных оптических запоминающих устройств. Последняя технология базируется на возникновении необратимых изменений в среде (и, следовательно, показателя преломления) внутри фокального объема, когда значение локальной интенсивности превышает пороговую интенсивность для данного материала. Работа посвящена исследованию численными методами распространения фемтосекундных лазерных импульсов в кварцевом стекле (барий алюминий боросиликатное стекло). Изучены особенности распространения сфокусированного гауссова пучка при подкритических мощностях в среде с керовской нелинейностью. Анализируя численные решения, получены границы применимости используемой теории. В работе развиты алгоритмы решения системы нелинейных уравнений, описывающей физические процессы, возникающие при взаимодействии мощного лазерного импульса с прозрачным диэлектриком. Характер явления определяется соотношением между процессами многофотонной ионизации, дисперсии на электронной плазме и множественной самофокусировки (филаментации). Резкое уменьшение актуального размера задачи в процессе самофокусировки, а также необходимость обеспечить точность аппроксимации при расчете неустойчивости, каковой является филаментация, приводит к тому, что используются сетки с мелким шагом, общий объем которых достигает 10^11 ячеек. Для расчетов такого объема реализованы параллельные алгоритмы прогонки и Рунге-Кутта. Установлен ступенчатый характер развития процесса, при котором до достижения пороговых значений интенсивности происходит развитие филаментации без значительных потерь энергии импульса. При достижении пороговых значений интенсивности начинается потеря энергии на ионизацию, сопровождаемая дефокусирующим воздействием электронной плазмы, что приводит к потере интенсивности. При падении интенсивности ниже порогового значения могут создаться условия для повторного зарождения самофокусировки. Обнаружено, что характер многократной фокусировки в значительной степени зависит от величины численной апертуры. Показано, что пространственно-временная эволюция поля излучения может приводить к появлению внутри сгустков электромагнитного поля пустот – световых «пузырей». Для различных мощностей импульса получены области, внутри которых, интенсивность превышает пороговое значение интенсивности, при которой возникает структурная модификация изучаемого диэлектрика.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск