研究目的
研究群速度色散对飞秒钛宝石激光脉冲在空气中自聚焦和成丝过程中光结构形成的影响。
研究成果
研究表明，能量补充衍射光束管的半径和后丝通道的角发散度随脉冲宽度减小而增大。在正常色散作用下，毫米激光束的成丝起始坐标相对于瑞利长度的归一化值随初始光束半径增加而增大。修正后的色散长度可用于估算正常色散对飞秒激光脉冲在空气中自聚焦和成丝效应的影响。
研究不足
该研究聚焦于飞秒激光脉冲在空气中的传播，未考虑其他介质或条件。分析了正常色散效应，但未探讨其他类型色散或非线性效应。
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利用衍射光束管方法模拟空气中具有正常色散的飞秒激光脉冲自聚焦
DOI：10.1134/s1024856019050075
期刊：Atmospheric and Oceanic Optics
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
基于数值模拟与定性分析，研究了群速度色散对飞秒钛宝石激光脉冲在空气中自聚焦与成丝过程中光结构形成的影响。通过求解克尔-等离子体耗散色散介质中的非线性薛定谔方程并结合衍射-光束管方法，确定了不同脉宽、初始光束半径及峰值辐射功率下成丝的主要特征。当色散长度未达到过程尺度最小值时检测到色散效应。研究表明：随着脉冲色散畸变的增强，成丝起始位置的相对（以瑞利长度归一化）坐标增大，而成丝通道长度缩短。对于更短的激光脉冲（数十飞秒量级），随着激光光束半径增大成丝现象将终止。此类脉冲的能量补充衍射-光束管尺寸及成丝后光通道的角发散角均会增大。
作者：
Yu. E. Geints，A. A. Zemlyanov，O. V. Minina
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