В связи с техническими работами в центре обработки данных, возможность загрузки и скачивания файлов временно недоступна.
 

Эволюция нелинейно-оптических преобразований высокоинтенсивного (10^13-10^14 Вт/см^2) остросфокусированного фемтосекундного лазерного излучения ближнего и среднего ИК диапазонов в простых и комбинированных (синтезированных) конденсированных и плотных газовых средахНИР

The evolution of the nonlinear-optical transformation of high intensity (10^13-10^14 Вт/см^2) femtosecond laser radiation of the near and mid-IR ranges in a simple and synthesized condensed and dense gas media

Соисполнители НИР

МГУ им. М.В.Ломоносов Координатор

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 2 мая 2017 г.-31 декабря 2017 г. Эволюция нелинейно-оптических преобразований высокоинтенсивного (10^13-10^14 Вт/см^2) остросфокусированного фемтосекундного лазерного излучения ближнего и среднего ИК диапазонов в простых и комбинированных (синтезированных) конденсированных и плотных газовых средах
Результаты этапа: Создана универсальная схема оптического стробирования с разрешением по частоте («FROG») основанная на генерации неколлинеарной второй гармоники для измерения временных и спектральных характеристик фемтосекудных импульсов ближнего и среднего ИК диапазона. Оптимизирована схема параметрического усилителя. Исследована зависимость эффективности генерации от чирпа излучения накачки. Показано, что наибольшая эффективность генерации достигается при отрицательно чирпированном импульсе, что связано с увеличением групповой длины взимодействующих импульсов. В процессе оптимизации достигнута рекордная эффективность генерации ИК излучения (более 3%). Показано, что такой источник излучения среднего ИК диапазона может быть использован для изучения процессов генерации гармоник, создания микромодификаций и новых состояний вещества в условиях острой фокусировки. Результаты исследования опубликованы в работе: E. A. Migal, F. V. Potemkin, and V. M. Gordienko, "Highly efficient optical parametric amplifier tunable from near- to mid-IR for driving extreme nonlinear optics in solids," Opt. Lett. 42, 5218-5221 (2017). Исследована зависимость эффективности генерации гармоник в аргоне и ксеноне в широком диапазоне давлений (1 – 40 атм) в режиме острой фокусировки (NA ~ 0,1) c накачкой основным излучением хром-форстеритового лазера (1240 нм) и сигнальной волны ИК параметрического усилителя (1900 нм).
2 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Эволюция нелинейно-оптических преобразований высокоинтенсивного (10^13-10^14 Вт/см^2) остросфокусированного фемтосекундного лазерного излучения ближнего и среднего ИК диапазонов в простых и комбинированных (синтезированных) конденсированных и плотных газовых средах
Результаты этапа: Исследования в отчетном периоде были направлены на изучение особенностей генерации гармоник фемтосекундными импульсами ближнего и среднего ИК диапазонов в режиме острой фокусировки в газах и твердых телах, выявление различных вкладов в фазовую расстройку и построение теоретической модели для объяснения полученных результатов. 1) Исследована возможность генерации гармоник в острой фокусировке (NA~0.1) в ксеноне, не имеющих полос поглощения в широком спектральном диапазоне, в режиме сверхсильного светового поля и достигнута эффективность преобразования 11x10^(-4) и 4,4x10^(-4) для ТГ (413 нм) и ПГ (248 нм) при соответстующих значениях энергии 0,9 мкДж и 0,36 мкДж. 2) Качественное теоретическое рассмотрение фазовых соотношений позволило выделить различные вклады в «полную» фазовую расстройку и установить, что увеличение эффективности генерации третьей гармоники (ГТГ) и генерации пятой гармоники (ГПГ) излучения ближнего и среднего ИК диапазона связано с балансом между дисперсией среды, генерацией плазмы и геометрической добавкой к фазе, возникающей в режиме острой фокусировки. 3) Впервые обнаружена параметрическая генерация частоты 3ω/2 в газе высокого давления (8 бар) при острой фокусировке (NA~0.1) излучения хром-форстеритового лазера с интенсивностью 6x10^15 Вт/см^2 в ксенон в условиях формирования микроплазмы. 4) Исследована генерация третьей и пятой гармоник излучения ближнего и среднего ИК диапазонов в молекулярном газе (CO2) в режиме острой фокусировки при интенсивности 10^14-10^15 Вт/см^2. Показано, что несмотря на схожие параметры (нелинейность, потенциал ионизации) атомарного (ксенон) и молекулярного (CO2) газов, достигаемая эффективность генерации гармоник практически на порядок ниже в молекулярной среде, что связано с разупорядоченным состоянием CO2 молекул. Увеличение эффективности генерации достигается в смеси газов (Xe + CO2), что может быть связано с формированием кластеров. При этом регулируя процентное содержание ксенона в смеси, высокая эффективность преобразования может быть получена практически во всем диапазоне давлений от 10 до 40 бар, что резко снижает требования на точность поддержания давления в кювете. 5) Исследованы поляризационные и анизотропные свойства гармоник генерируемых в монокристаллах ZnSe и CdS излучением среднего ИК диапазона (1,7 мкм, 170 фс, I~10^12 Вт/см^2). Установлено, что излучение второй гармоники для кристалла ZnSe обладает существенной анизотропией и демонстрирует 6-ой порядок симметрии. Показано, что анизотропия второй гармоники может быть использована для определения среза и ориентации кристалла.
3 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Эволюция нелинейно-оптических преобразований высокоинтенсивного (10^13-10^14 Вт/см^2) остросфокусированного фемтосекундного лазерного излучения ближнего и среднего ИК диапазонов в простых и комбинированных (синтезированных) конденсированных и плотных газовых средах
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".