Особенности сверхуширения спектра при самофокусировке импульсных вихревых пучков в воздухе

На основе численного моделирования проведен сравнительный анализ самофокусировки обычных и вихревых оптических пучков, образованных импульсами фемтосекундной длительности в воздухе. Показано, что при прочих равных условиях в случае самофокусировки вихревых пучков наблюдается существенно более высокая концентрация энергии в фокальном пятне. Как следствие, наблюдается также существенное уширение пространственно-временного спектра сфокусированного вихревого пучка по сравнению с безвихревым режимом самофокусировки. Азимутальная неустойчивость вихревой структуры при малых начальных возмущениях волнового фронта приводит к филаментации излучения на расстояниях, превышающих, как правило, длину самофокусировки.