具有电子等离子体产生的非线性透明介质中的激光动力学：电子-空穴辐射复合的效应

通过激光微加工在非线性透明材料上制造的光学器件的性能，通常依赖于三个主要因素：特征激光参数（即激光功率、脉冲持续时间和脉冲重复频率）、宿主材料的特性（例如其色散、光学非线性和自聚焦特征等）以及物理过程的相对重要性，如雪崩碰撞电离、多光子电离和电子-空穴辐射复合过程。这些因素共同作用以决定激光运转的 regime，特别是它们的竞争决定了合适的激光运转 regime。本工作提出了一项理论研究，以探讨多光子吸收、等离子体电离与电子-空穴辐射复合过程之间的竞争，对具有 Kerr 非线性的透明材料中激光动力学的影响。该研究基于一个 K 阶非线性复 Ginzburg-Landau 方程耦合描述电子等离子体密度时间变化的一阶方程所组成的模型。基于调制不稳定性的连续波稳定性分析表明，多光子吸收与电子-空穴辐射复合过程的组合可能对连续波运转有害或有利，取决于宿主介质的群速度色散。对全非线性 regime 下模型方程的数值模拟，揭示了脉冲列的存在，其幅度被辐射复合过程增强。所诱导电子等离子体密度的数值结果呈现出两种不同的时间演化 regime，取决于电子-空穴辐射复合过程的强度。