Разработка методов управления пространственно-временным распределением интенсивности и спектральных параметров фемтосекундных лазерных импульсов в режиме множественной филаментации

Investigation of methods for the management of spatio-temporal intensity distribution and spectral parameters of femtosecond laser pulses in the multiple filamentation

Аннотация

Главной идеей данного проекта является исследование явления множественной филаментации для управляемой обработки материалов в микро- и наномасштабе. Обобщение и взаимосвязь явлений, сопутствующих филаментации, таких как, временное расщепление лазерных импульсов, изменение поперечной структуры лазерного излучения, а также спектральное уширение ультракоротких импульсов с появлением конической эмиссии суперконтинуума, высших гармоник и терагерцового излучения являются сложными и не до конца изученными процессами. Исследование пространственного распределения интенсивности сформировавшихся филаментов при взаимодействии фемтосекундного лазерного излучения с веществом и последующего их распространения создает возможность реализации методик объемных и поверхностных регулярных наноструктур. Исследование механизма возникновения множественной филаментации в прозрачных средах, в том числе среде жидкого азота, и распространения отдельных филаментов, представляет возможность получения пространственной регуляризации всего массива филаментов. Достижение стабильного режима множественной филаментации открывает возможности локальной лазерной микрообработки и наноструктурирования поверхности материала. Развитие данного направления является актуальной задачей как для обработки материалов лазерным излучением, так и задач создания элементов электроники, оптоэлектроники, интегральной оптики и фотоники.