Усиление поглощения излучения интенсивных фемтосекундных лазерных импульсов видимого диапазона в пленке серебра

Коэффициент пропускания серебряной пленки толщиной $30$ нм для одиночных лазерных импульсов видимого диапазона с длиной волны $515$ нм и длительностью $300$ фс монотонно падает с ростом пиковой интенсивности лазерного излучения, указывая на связанный с этим рост коэффициента поглощения материала. С учетом высокой начальной плотности свободных $s$-электронов в материале нагрев электронного газа соответствует монотонному росту коэффициента поглощения серебра в зависимости от электронной температуры. С другой стороны, фотоинжекция дополнительных неравновесных свободных носителей (${\sim}\,10^{22}$ см$^{-3}$) за счет многофотонных межзонных $d$–$s$ переходов из квазисвязанных $d$-состояний ниже уровня Ферми также неплохо описывает качественное поведение зависимости коэффициента поглощения серебра от пиковой интенсивности лазерного излучения. На примере серебра показывается, что для описания изменения оптических свойств переходных металлов в течение возбуждающего ультракороткого лазерного импульса необходимо учитывать как межзонную фотоинжекцию дополнительных носителей, так и возникающие в связи с этим неравновесные состояния электронного газа, вклады которых во многом определяются соотношением ширины зонной щели между уровнем Ферми в $s$-зоне и потолком $d$-зон, и энергией фотона.