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共振非线性介质中超快电离激光脉冲的长距离传播

光学 2021-09-21 v2 等离子体物理

摘要

我们研究了0.05-1 TW功率的超快激光脉冲在10米长铷蒸气池中的传播。激光中心波长与铷的D2D_2线共振,峰值强度在10121014 W/cm210^{12}-10^{14} ~W/cm^2范围,足以通过单电子电离产生等离子体通道。我们观察到低能量下激光脉冲的吸收、较高能量下强共振非线性对激光束的横向约束 regime,以及由于介质完全电离导致非线性饱和时输出光束的横向展宽。我们将透射脉冲能量与横向注量分布的实验观测与模拟脉冲传播的计算机模拟结果进行比较。我们发现理论与实验间存在定性一致,证实了传播模型的有效性。尽管定量差异显著,结果表明该模型可用于将观测现象解释为可饱和非线性引起的激光脉冲自聚焦与通道化,以及完全电离介质沿传播轴的透明性。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.14530,
  title  = {Long range propagation of ultrafast, ionizing laser pulses in a resonant nonlinear medium},
  author = {G. Demeter and J. T. Moody and M. Aladi and A. -M. Bachmann and F. Batsch and F. Braunmuller and G. P. Djotyan and V. Fedosseev and F. Friebel and S. Gessner and E. Granados and E. Guran and M. Huther and M. A. Kedves and M. Martyanov and P. Muggli and E. Oz and H. Panuganti and B. Raczkevi and L. Verra and G. Zevi Della Porta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.14530},
  year   = {2021}
}

备注

12 pages, 10 Figures