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 瑞利长度 功率(物理) 激光束 量子力学
作者
Long Zou,Chen Sun,Jin Yu,A. Couairon
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:108 (2) 被引量:6
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
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
张公子完成签到,获得积分10
刚刚
Urologyzz发布了新的文献求助10
1秒前
yilin完成签到 ,获得积分10
1秒前
猕猴桃完成签到 ,获得积分10
1秒前
sasa发布了新的文献求助10
1秒前
III完成签到,获得积分10
1秒前
fly发布了新的文献求助10
2秒前
小太阳发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
诚心的访蕊完成签到 ,获得积分10
3秒前
宋可乐完成签到,获得积分10
3秒前
陆离完成签到,获得积分10
3秒前
李健的小迷弟应助李白采纳,获得10
4秒前
在水一方应助李白采纳,获得10
4秒前
SciGPT应助李白采纳,获得10
4秒前
等等等等完成签到,获得积分10
4秒前
研友_VZG7GZ应助李白采纳,获得10
4秒前
传奇3应助李白采纳,获得10
4秒前
深情安青应助李白采纳,获得10
4秒前
所所应助李白采纳,获得10
4秒前
sk完成签到,获得积分10
4秒前
南北哈基咪完成签到 ,获得积分10
4秒前
香蕉诗蕊举报Xxxxxxx求助涉嫌违规
5秒前
只因完成签到,获得积分10
5秒前
飘逸善若完成签到,获得积分10
5秒前
haha发布了新的文献求助10
5秒前
结实的赵完成签到,获得积分10
5秒前
武映易完成签到 ,获得积分10
5秒前
52Hz完成签到,获得积分10
5秒前
leeSongha完成签到 ,获得积分10
6秒前
线条完成签到 ,获得积分10
6秒前
Maxstein完成签到,获得积分10
6秒前
猫猫的幻想完成签到,获得积分20
7秒前
唐唐88完成签到,获得积分10
7秒前
秦艽完成签到,获得积分10
7秒前
Xu完成签到 ,获得积分10
7秒前
和谐亦瑶完成签到,获得积分10
7秒前
biubiuu发布了新的文献求助10
8秒前
dus116完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
A Practical Introduction to Regression Discontinuity Designs 2000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5658890
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4824772
关于积分的说明 15083763
捐赠科研通 4817484
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2578170
邀请新用户注册赠送积分活动 1532856
关于科研通互助平台的介绍 1491657