基于超快光脉冲的非线性传输模型，数值模拟了不同偏振态下的飞秒光脉冲在石英介质中的传输过程，分析了不同偏振度和数值孔径对光脉冲传输特性和脉冲压缩的影响，获得光脉冲出现再聚焦效应的临界椭圆度和临界数值孔径。研究结果表明在松聚焦条件下，自聚焦效应造成了不同偏振光脉冲在传输中表现出明显不同的光强分布和等离子体细丝结构。在光脉冲的时域演化过程中，圆偏振光与线偏振光相比仅出现自压缩，而未出现脉冲分裂。在紧聚焦条件下，由于透镜的线性聚焦相比自聚焦占据主导地位，因此不同偏振光传输特性和脉冲压缩规律趋于一致，且未出现明显自压缩现象。
非线性光学 超快光脉冲 自聚焦 等离子体
基于扩展的非线性薛定谔方程及与其耦合的电子密度演化方程, 理论研究了超短激光强脉冲在水中的非线性传输特性。理论模型综合考虑了衍射、正常群速度色散, 多光子吸收、自聚焦及激光诱导产生的等离子体对光脉冲的自散焦效应。采用有限差分法模拟得到超短脉冲在传输过程中轴向上光功率密度和等离子体密度的时空分布。系统分析了超短脉冲在水中传输的动力学过程, 讨论了非线性自聚焦和等离子体自散焦效应在脉冲传输过程中的竞争关系。同时研究了不同入射激光能量, 脉宽和聚焦条件对等离子体丝的时空结构和脉冲能流横向分布的影响。该研究将有助于理解和推动超短光脉冲在激光医学、激光安全防护和水中激光加工中的应用。
超快光学 非线性传输 有限差分法 自聚焦 自散焦 等离子体
