О механизме поглощения и восстановления пропускания излучения в канале мелкомасштабной самофокусировки короткого лазерного импульса в неодимовом стекле
Быковский Н.Е.
1, Сенатский Ю.В.
1
1Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
Email: nbykovsky@lebedev.ru, senatskijyv@lebedev.ru
Поступила в редакцию: 10 июня 2019 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2019 г.
При диагностике канала мелко-масштабной самофокусировки (ММС) 0.5 ns лазерного импульса с интенсивностью 3-5 GW/cm2 в неодимовых стеклах помимо характерных для ММС нитевидных повреждений в образцах, уширения спектра и рассеяния лазерного излучения был зарегистрирован также скачок поглощения (с фронтом ~0.5 ns) излучения на длинах волн 1.06 и 0.66 μm. Коэффициент поглощения достигал 0.15 cm-1, а восстановление пропускания в среде происходило за время 15-35 ns для фосфатных и 5-10 ns для силикатных стекол. Физическая картина этого эффекта возникновения и релаксации поглощения в стеклах ранее не была представлена. Проведенный анализ экспериментальных данных показал, что скачок поглощения обусловлен быстрым заселением уровня 4I11/2 ионов Nd3+ в стеклах при протекании в канале ММС нелинейных процессов: ВКР и уширения спектра лазерного импульса. Время релаксации населенности на уровне 4I11/2 и восстановления пропускания в стеклах после окончания лазерного импульса определяются характерными размерами областей возбуждения ионов Nd3+, возникающих в образцах при интерференции лазерного и рассеянного излучения, а также теплофизическими характеристиками стекол. Ключевые слова: неодимовое стекло, мощный лазерный импульс, самофокусировка, наведенное поглощение.
- Н.Е. Быковский, Н.Б. Баранова, Б.Я. Зельдович, Ю.В. Сенатский. Квантовая электрон. 1, 2435 (1974)
- J.A. Fleck, Jr., J.R. Morris, E.S. Bliss. IEEE J. Quantum Electron. QE- 14, 353 (1978)
- N.B. Baranova, N.E. Bykovsky, S.V. Tchekalin, Yu.V. Senatsky. J. Soviet Laser Res. 1, 53 (1980)
- V.V. Ivanov, Yu.V. Senatsky, G.V. Sklizkov. Phys. Lett. A 124, 381 (1987)
- В.В. Иванов, Ю.В. Сенатский, Г.В. Склизков. Письма в ЖЭТФ 45, 410 (1987)
- Н.Е. Быковский, В.В. Иванов, Ю.В. Сенатский, Г.В. Склизков. Квантовая электрон. 15, 1240 (1988)
- В.В. Иванов, Ю.В. Сенатский, Г.В. Склизков. Письма в ЖЭТФ 47, 80 (1988)
- А.А. Мак, Л.Н. Сомс, В.А. Фромзель, В.Е. Яшин. Лазеры на неодимовом стекле. Наука, М. (1990). 288 с
- S.G. Lukishova , Yu.V. Senatsky, N.E. Bykovsky, A.S. Scheulin. Beam Shaping and Suppression of Self-Focusing in High-Peak-Power Nd: Glass Laser Systems / "Self-focusing: Past and Present. Fundamentals and Prospects" Springer Series: Topics in Applied Physics 114, (2009). P. 191
- С.В. Чекалин, В.П. Кандидов. УФН 183, 133 (2013)
- R.A. Fisher, L.T. James Opt. Commun. 13, 402 (1975)
- Л.Е. Агеева, Н.Б. Брачковская, С.Г. Лунтер, А.К. Пржевуский, М.Н. Толстой. Квантовая электрон. 4, 2414 (1977)
- А.А. Мак, Д.С. Прилежаев, В.А. Серебряков, А.Д. Стариков. Оптика и спектроскопия 33, 689 (1972)
- Ю.П. Рудницкий, Р.В. Смирнов, В.М. Черняк. Квантовая электрон. 3, 2035(1976)
- W.E. Martin, D. Milam. IEEE J. Quantum Electronics QE- 18, 1155 (1982)
- В.H. Алексеев, Д.И. Дмитриев, А.Н. Жилин, В.Н. Чернов. Квантовая электрон. 12, 159 (1985)
- В.В. Иванов. Дисс. канд.наук ФИАН, M. (1988)
- C. Bibeau, S. Payne, H. Powell. J. Opt. Soc. Am. B, 12, 1981 (1995)
- R.R. Alfano, S.L. Shapiro. Phys. Rev. Lett. 24, 592 (1970)
- N.E. Bykovsky, E.V. Zavedeev, V.G. Ralchenko, Yu.V. Senatsky. Laser Phys. Lett. 12, 056102 (2015)
- N.E. Bykovskii, E.V. Zavedeev,Yu.V. Senatskii. Phys. Solid State 57, 798 (2015)
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теоретическая физика. Т. VI. Гидродинамика, Наука, Физматлит M: (1988). 736 с
- Л.И. Авакянц, И.М. Бужинский, Е.И. Корягина, В.Ф. Суркова. Квантовая электрон. 5, 725 (1978)
- D. Messias, C. Jacinto, M. Bell, T. Catunda. IEEE J. Quantum Electron. QE- 43, 751 (2007)
- S. Balachandar, N.C. Shivaprakash, L. Kameswara Rao. Pramana. J. Phys. 88, 41 (2017)
- L. Kubicar, V. Vretenar, U. Hammerschmidt. Int. J. Thermophysics 26, 507 (2005).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.