ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
В рамках настоящего проекта предлагается развить новые нелинейно -оптические методы формирования предельно коротких импульсов электромагнитного излучения в среднем инфракрасном (ИК) спектральном диапазоне посредством самокомпрессии импульс ов в полых волноводах, волноводах типа кагоме, филаментации импульсов среднего ИК спектрального диапазона. Для достижения целей проекта предполагается выполнить обширные теоретические исследования и суперкомпьютерное моделирование, направленные на решение следующих основных задач: (1) Спектральные континуумы, способные переносить энергию порядка миллиджоулей, регулярно получаются в нелинейных полых волноводах и самоподдерживающихся фемтосекундных филаментах в свободном пространстве . Однако, из-за трудностей нелинейного взаимодействия в высокоэнергетичном режиме, сжатие импульса после его спектрального уширения либо осуществляется с помощью отдельной части установки, либо, в случае филаментации, приводит к самокомпрессии лишь небольшой части энергии в сжатом импульсе. В проекте будет продемонстрировано простое решение задачи эффективного нелин ейного сжатия импульса, охватывающему весь пучок, до длительности меньше одного периода поля, с высокой энергетической эффективностью в специализированном фотонно-кристаллическом волокне типа кагоме с большой полой сердцевиной, наполненной инертным газом. (2) Оптические дышащие солитоны, как известно, демонстрируют хорошо различимые периоды, где фаза сжатия импульса сменяется его растяжением. В данном проекте будет показано, что в предельных режимах, в которых длительность солитонного импульса достигает предельной длительности одного периода поля, динамика волновой формы поля может существенно отличаться от своего стандартного поведения, позволяя генерировать гигаваттные оптические импульсы с длительностью меньше половины оптического периода в среднем ИК диапазоне. (3) Подавляющее большинство экспериментов по филаментации и генерации суперконтинуума в толще прозрачных твѐрдых тел используют сверхкороткие лазерные импульсы в ближнем инфракрасном спектральном диапазоне, которые находятся в пределах области нормальной дисперсии материала. Для длин волн больше 1.5 мкм большинство оптически прозрачных материалов имеют аномальную дисперсию групповых скоростей (ДГС). Филаментация в таком режиме аномальной ДГС – сравнительно неизученная область исследований. В настоящем проекте будут представлены результаты исследования новых филаментационных режимов распространения импульсов среднего ИК спектрального диапазона в прозрачных твѐрдых телах, а также газовых средах, будут развиты методики филаментационно й компрессии импульсов среднего инфракрасного спектрального диапазона.
В ходе выполнения работ по первому этапу показано, что в предельных режимах, в которых длительность солитонного импульса достигает предельной длительности одного периода поля, динамика волновой формы поля может существенно отличаться от своего стандартного поведения, позволяя генерировать гигаваттные оптические импульсы с длительностью меньше половины оптического периода в среднем ИК диапазоне. В ходе выполнения работ по второму этапу проведено численное моделирование экспериментов по генерации импульсов длительности меньше одного оптического периода на длине волны около 2 мкм посредством сопровождающегося ионизацией процесса солитонной самокомпрессии импульса в в фотонно-кристаллических волноводах с решёткой типа кагоме с гипоциколоидной сердцевиной. Теоретический анализ и численное моделирование позволили выявить новые физические процессы, лежащие в основе физики формирования предельно коротких импульсов. На основании проведенного моделирования указаны новые режимы генерации импульсов длительностью меньше одного оптического периода гигаваттного уровня пиковой мощности для приложений физики сильных полей.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 5 марта 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Формирование предельно коротких импульсов в среднем инфракрасном диапазоне |
Результаты этапа: Показано, что в предельных режимах, в которых длительность солитонного импульса достигает предельной длительности одного периода поля, динамика волновой формы поля может существенно отличаться от своего стандартного поведения, позволяя генерировать гигаваттные оптические импульсы с длительностью меньше половины оптического периода в среднем ИК диапазоне. | ||
2 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Формирование предельно коротких импульсов в среднем инфракрасном диапазоне |
Результаты этапа: Проведено численное моделирование экспериментов по генерации импульсов длительности меньше одного оптического периода на длине волны около 2 мкм посредством сопровождающегося ионизацией процесса солитонной самокомпрессии импульса в в фотонно-кристаллических волноводах с решёткой типа кагоме с гипоциколоидной сердцевиной. Теоретический анализ и численное моделирование позволили выявить новые физические процессы, лежащие в основе физики формирования предельно коротких импульсов. На основании проведенного моделирования указаны новые режимы генерации импульсов длительностью меньше одного оптического периода гигаваттного уровня пиковой мощности для приложений физики сильных полей. | ||
3 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Формирование предельно коротких импульсов в среднем инфракрасном диапазоне |
Результаты этапа: |
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".