Фемтосекундная множественная филаментация оптического вихря на длине волны среднего ИК диапазона в плавленом кварце и фторидах

Аннотация: Представлены результаты экспериментального и теоретического исследования самовоздействия оптических вихрей фемтосекундного излучения в области аномальной дисперсии групповой скорости в плавленом кварце и фторидах. Исследована множественная филаментация аксиально-несимметричного кольцевого пучка с фазовой дислокацией c топологическим зарядом m = 1 на длине волны 1800 нм в кристалле LiF. Установлено, что для зарегистрированного в эксперименте профиля интенсивности вихревого пучка с двумя максимумами, расположенными на диаметре, критическая мощность самофокусировки примерно в два раза превышает критическую мощность унимодального гауссова пучка. В импульсах закритической мощности в окрестности максимумов интенсивности на кольцевом профиле оптического вихря образуются два связанных филамента, разделенные фазовой дислокацией, которая препятствует энергообмену при их формировании. Обнаружено, что длина плазменных каналов вихревого пучка в одиночном импульсе составляет около 300 мкм при диаметре порядка 2 мкм, что близко к характеристикам плазменных каналов гауссова пучка.

Ключевые слова: фемтосекундные импульсы, оптический вихрь, фазовая дислокация, критическая мощность, множественная филаментация, плавленый кварц, кристалл LiF, плазменные каналы филаментов.