Генерация стабильного фемтосекундного суперконтинуума в расходящемся лазерном пучке для время-разрешающей широкополосной спектроскопии лазерно-индуцированных процессов в веществе

Для проведения время-разрешенной спектроскопии поглощения с суб-нс временным разрешением необходимы источники белого света с короткой или ультракороткой длительностью, которые возможно синхронизировать с другими лазерными системами. На основе фемтосекундного лазерного источника в ближнем ИК диапазоне был сгенерирован суперконтинуум с высокой спектральной яркостью ($\sim$ 10 пДж/нм) в спектральном диапазоне $\sim$ 450–750 нм, высокой стабильностью, как от импульса к импульсу (порядка 2–5 $\%$), так и на большом (несколько часов) промежутке времени. Такие характеристики суперконтинуума были достигнуты за счет работы в расходящемся пучке, что позволяет избежать множественной филаментации, а также добиться стабилизации спектра (уменьшения флуктуаций в два раза и больший диапазон стабильности по энергии), и его уширения за счет изменения динамического баланса между Керровской фокусировкой, плазменной дефокусировкой и дифракцией. Временное разрешение достигалось за счет специально разработанной системы электронной задержки на основе программируемых логических интегральных схем, что позволило добиться суб-нс временного разрешения в широком временном окне (вплоть до нескольких мс). Данная методика была успешно апробирована в экспериментах по исследованию динамики абляции кремния при наносекундном лазерном воздействии.