Нелинейно-оптическая трансформация мощного фемтосекундного лазерного импульса в воздухе

Численно исследовано изменение спектра и распределения энергии светового поля мощного фемтосекундного лазерного импульса при воспроизведении широкого диапазона его пространственных масштабов. Показано, что явление филаментации, генерация суперконтинуума и конической эмиссии, формирование кольцевой структуры в распределении энергии импульса и другие эффекты, возникающие при распространении лазерного импульса в воздухе, представляют собой результат нелинейно-оптического преобразования светового поля в области, размеры которой значительно превышают поперечный размер филамента. При филаментации импульса происходит перераспределение мощности в его поперечном сечении. Пространственно-временные характеристики излучения, рассчитанные для фемтосекундных лазерных систем, количественно близки к экспериментальным данным.