Фемтосекундная лазерная филаментация в аргоне высокого давления в условиях барического градиента
Бабушкин П.А., Гейнц Ю.Э., Кабанов А.М., Ошлаков В.К., ХоРошаева Е.Е.

Поступила в редакцию: 26 Марта 2026

DOI: 10.31857/S0044451026060033

PDF (1071.8K)

Множественная филаментация мощных фемтосекундных лазерных импульсов в газах является важнейшим нелинейно-оптическим явлением, представляющим интерес как с фундаментальной, так и с прикладной точек зрения. Пространственная неоднородность газовой среды, в том числе глобальный градиент давления и мелкомасштабная турбулентность, способны кардинально изменить динамику филаментации, влияя на количество, расположение и параметры плазменных каналов. В работе представлены результаты экспериментальных исследований нелинейного распространения мощных фемтосекундных лазерных импульсов (λ = 800 нм) в двухсегментной газонаполненной оптической кювете в условиях искусственно созданного градиента давления газа (p \leq 60 атм), в том числе при предварительном пространственном структурировании лазерного пучка тепловой турбулентностью. Установлено, что энергетический профиль фемтосекундного пучка после филаментации в кювете со сжатым аргоном представляет собой мелкомасштабную структуру с множеством «горячих пятен», средний диаметр которых составляет около 1 мм, а число растет по мере снижения градиента давления в сегментах оптической ячейки и при повышении начальной энергии в лазерном импульсе. Кроме того, в сравнении с пучком регулярного гауссова профиля, стохастическая пространственная модуляция лазерного излучения провоцирует более раннюю мелкомасштабную самофокусировку пучка и приводит к более развитой множественной филаментации при прохождении ячейки с высокобарным аргоном. Ключевые слова}: фемтосекундный лазерный импульс, самофокусировка, филаментация, газонаполненная ячейка, высокое давление, турбулентность