Ультракороткі світлові імпульси в прозорих твердих тілах: особливості поширення та практичні застосування
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe64.6.457Ключові слова:
femtosecond laser pulses, Kerr effect, femtosecond filaments, crystal silicon, self-focusing, self-phase modulationАнотація
The peculiarities of the femtosecond filamentation in Kerr media has been studied using a set of time-resoling experimental techniques. These include the temporal self-compression of a laser pulse in the filamentation mode, repulsive and attractive interactions of filaments, and influence of the birefringence on the filamentation. The propagation of femtosecond laser pulses at the 1550-nm wavelength in c-Si is studied for the first time using methods of time-resolved transmission microscopy. The nonlinear widening of the pulse spectrum due to the Kerr- and plasma-caused self-phase modulation is recorded.
Посилання
C. Rulli'ere. Femtosecond Laser Pulses. Principles and Experiments (Springer, 1998). https://doi.org/10.1007/978-3-662-03682-2
I.V. Blonskyi, V.M. Kadan. Ultrafast and Superpowerful Light Pulses in Condensed Media (Naukova Dumka, 2017) (in Ukrainian).
I.V. Blonskyi, V.M. Kadan, V.M. Puzikov, L.A. Grin'. Temporal autolocalization of femtosecond light pulses in the filaments observed in fused silica. Ukr. J. Phys. Opt. 14, 85 (2013). https://doi.org/10.3116/16091833/14/2/85/2013
A.A. Dergachev, V.N. Kadan, S.A. Shlenov. Interaction of noncollinear femtosecond laser filaments in sapphire. Quantum Electron. 42, 125 (2012). https://doi.org/10.1070/QE2012v042n02ABEH014751
I. Blonskyi, V. Kadan, O. Shpotyuk et al. Filamentation in the intersection region of two femtosecond laser beams in sapphire. Ukr. J. Phys. 59, 344 (2014). https://doi.org/10.15407/ujpe59.03.0344
I. Blonskyi, V. Kadan, O. Shpotyuk et al. Interaction of femtosecond filaments in sapphire. Proc. of SPIE 7993, 79931C-1 (2011). https://doi.org/10.1117/12.881013
I. Blonskyi, V. Kadan, Y. Shynkarenko et al. Periodic femtosecond filamentation in birefringent media. Applied Phys. B 120, 905 (2015). https://doi.org/10.1007/s00340-015-6186-x
A.C. Bernstein, M. McCormic, G.M. Dyer et al. Two-beam coupling between filament-forming beams in air. Phys. Rev. Lett. 102, 123902 (2009). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.123902
S. Tzortzakis, L. Berge, A. Couairon et al. Breakup and fusion of self-guided femtosecond light pulses in air. Phys. Rev. Lett. 86, 5470 (2001). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.5470
T. Xi, X. Lu, J. Zhang. Interaction of light filaments generated by femtosecond laser pulses in air. Phys. Rev. Lett. 96, 025003 (2006). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.025003
I. Blonskyi, V. Kadan, O. Shpotyuk et al. Filament-induced self-written waveguides in glassy As4Ge30S66. Appl. Phys. B 104, 951 (2011). https://doi.org/10.1007/s00340-011-4390-x
V. Kadan, I. Blonskyi, Y. Shynkarenko et al. Single-pulse femtosecond laser fabrication of concave microlens and micromirror arrays in chalcohalide glass. Optics and Laser Technology 96 , 283 (2017). https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2017.05.025
I. Pavlov, O. Tokel, S. Pavlova, V. Kadan et al. Femtosecond laser written waveguides deep inside silicon. Opics Letters 42, 3028 (2017). https://doi.org/10.1364/OL.42.003028
Y.R. Shen. The Principles of Nonlinear Optics (Wiley, 1984).
D. Faccio, M. Clerici, A. Averchi et al. Kerr-induced spontaneous Bessel beam formation in the regime of strong two-photon absorption. Opt. Express 16, 8213 (2008). https://doi.org/10.1364/OE.16.008213
B.M. Penetrante, J.N. Bardsley, W.M. Wood et al. Ionization-induced frequency shifts in intense femtosecond laser pulses. J. Opt. Soc. Am. B 9, (2032) 1992. https://doi.org/10.1364/JOSAB.9.002032
Q. Lin, O.J. Painter, G.P. Agrawal. Nonlinear optical phenomena in silicon waveguides: Modeling and applications. Opt. Express 15, 16604 (2007). https://doi.org/10.1364/OE.15.016604
J.F. Reintjes, J.C. McGroddy. Indirect two-photon transitions in Si at 1.06 mkm. Phys. Rev. Lett. 30, 901 (1973). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.30.901
M. Combescot, J. Bok. Electron-hole plasma generation and evolution in semiconductors. J. Lumin. 30, 1 (1985). https://doi.org/10.1016/B978-0-444-86931-9.50006-7
J.R. Chelikowsky, M.R. Cohen. Nonlocal pseudopotential calculations for the electronic structure of eleven diamond and zinc-blende semiconductors. Phys. Rev. B 14, 556 (1976). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.14.556
V.V. Kononenko, E.V. Zavedeev, V.M. Gololobov. The effect of light-induced plasma on propagation of intense fs laser radiation in c-Si. Appl. Phys. A 122, 293 (2016). https://doi.org/10.1007/s00339-016-9844-x
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
