包裹光束飞秒激光脉冲的传输特性研究

作     者：许虎 徐广 陈曦 王兆强 卢晨晖 

作者机构：上海工程技术大学机械与汽车工程学院 

出 版 物：《光电子·激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)

年 卷 期：2024年

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11604205) 

主　　题：超快激光传输 激光成丝 超高斯光束 包裹光束 非线性薛定谔方程 分步傅里叶法 

摘      要：飞秒激光成丝传输中线性和非线性效应对光束能量分布和传输有重要影响，研究其在介质中成丝的传输特性将会拓展相关应用前景。由于光束的传播对输入光束的形状和波长极为敏感，可以通过改变输入光束的形状和波长来调控光束在介质中能量和光强的分布。本文基于非线性薛定谔方程，研究了变化的波长和形状下，超高斯光束和包裹光束的传输特性。研究发现超高斯光束能够促进光束更快聚焦，也促使介质中光束光强和等离子体密度数值发生改变；超高斯光束和周围环形部分构成的包裹光束，由于存在“能量池的作用有利于促进和维持光束的传播。此外减小光束的波长，有助于获得更大的光强箝位促进光束更快聚焦，光强的维持效果明显。