Laser energy deposition with ring-Airy beams beyond kilometer range in the atmosphere

丝状化 光学 物理 梁(结构) 激光束质量 自聚焦 激光器 衍射 光束直径 功率密度 功率(物理) 激光束 量子力学
作者
Long Zou,Chao Sun,Jin Yu,Arnaud Couairon
出处
期刊:Physical review 卷期号:108 (2)
标识
DOI:10.1103/physreva.108.023524
摘要

Controlled deposition of high laser-power density at remote distances still remains a challenge. Previous experimental works using terawatt peak-power laser systems to initiate filamentation at distances of hundreds or even thousands of meters in the atmosphere have documented limited control on laser energy deposition due to the effects of diffraction and turbulence. In this work, we demonstrate a promising scenario for the projection of high power densities at kilometric distances in air, which requires multiple-gigawatt laser pulses reshaped into ring-Airy beams. We show that a power distribution over a relatively large primary ring accompanied by the inward power flux characterizing a ring-Airy beam limits the occurrence of nonlinear effects to the vicinity of the focal point. Close to focus, self-focusing sets in, which accelerates the convergence process of the beam. We quantify the influence of self-focusing on the focal shift and propose an empirical law that fits our numerical simulation results for the position of the nonlinear focus as a function of the input power and the apodization factor of the ring-Airy beam. We show that once the intensity of the beam exceeds the ionization threshold of air, a short filament is generated whose power content rather accurately corresponds to the critical power for self-focusing, independent of the input parameters.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
pumcpb完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
李健的小迷弟应助WROBTY采纳,获得10
1秒前
荀之玉完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
6秒前
MasterE发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
zy发布了新的文献求助10
8秒前
wu完成签到,获得积分10
10秒前
Hao应助ve3采纳,获得10
11秒前
爱鱼人士应助Elma采纳,获得10
11秒前
好事连连发布了新的文献求助10
12秒前
ewxf2001发布了新的文献求助10
12秒前
斯文败类应助77采纳,获得10
15秒前
17秒前
17秒前
我是老大应助ewxf2001采纳,获得10
18秒前
19秒前
上官若男应助可靠橘子采纳,获得30
19秒前
bkagyin应助可靠橘子采纳,获得10
19秒前
Singularity应助梁银环采纳,获得10
19秒前
20秒前
爱鱼人士应助lim采纳,获得10
22秒前
22秒前
24秒前
调皮千兰发布了新的文献求助10
24秒前
WROBTY发布了新的文献求助10
24秒前
paul发布了新的文献求助10
25秒前
peng发布了新的文献求助10
26秒前
呼延初瑶完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
雪白的猫咪完成签到,获得积分10
29秒前
爱鱼人士应助调皮千兰采纳,获得10
30秒前
共享精神应助调皮千兰采纳,获得10
30秒前
33秒前
paul完成签到,获得积分10
34秒前
WROBTY完成签到,获得积分20
37秒前
li完成签到,获得积分10
39秒前
高分求助中
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Challenges, Strategies, and Resiliency in Disaster and Risk Management 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2482819
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2145041
关于积分的说明 5472164
捐赠科研通 1867358
什么是DOI,文献DOI怎么找? 928220
版权声明 563073
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496600