Long-Lived Waveguides and Sound Wave Generation by Laser Filamentation
我们发现长寿命（微秒级）的光波导在大气激光灯丝的尾流。我们还观察到随之产生的声波的形成和向外传播。这些效应可用于从远处远程感应大气长寿命光学结构，这可用于各种应用。
2013-12-31 physics.optics
Laser filamentation as a new phase transition universality class
我们表明，激光多重衍射的发病可以被描述为一个临界现象，我们通过测量一组7个临界指数的实验和数值表征。这种相变偏离了任何现有的普适类，并提供了一个独特的视角进行二维统计物理实验在人类的规模。
2015-01-06 nlin.PS physics.optics
Transition from plasma- to Kerr-driven laser filamentation
虽然灯丝通常被解释为克尔聚焦和等离子体散焦之间的动态平衡，但高阶克尔效应（HOKE）的作用被积极讨论为对灯丝稳定的潜在主导散焦贡献。在数值模拟支持的泵浦-探测实验中，我们演示了在800 nm处两种不同折射率区域之间的转变。对于长脉冲（1.2 ps），等离子体基本上有助于双折射，而对于短脉冲（70 fs），这种贡献消失。这些结果证实，在适当的条件下，由HOKE而不是由等离子体驱动的双折射的发生。
2011-05-13 physics.optics
Toward high-speed effective numerical simulation of multiple filamentation of high-power femtosecond laser radiation in transparent medium
针对高功率飞秒激光多丝化经典数值模拟的计算加速瓶颈，提出基于稀疏空间网格改进相位屏的数值技术，并利用机器学习寻找控制方程最优拟设以匹配密集网格解。
2023-06-15 physics.optics
Remote electrical arc suppression by laser filamentation
本文研究了超短激光脉冲在直流高压作用下形成的等离子体窄通道的相互作用。激光丝通过触发电晕来中和高压电极，从而防止电弧。由于灯丝周围的电场调制和自由电子释放，这种现象为雷电和过电压缓解开辟了新的前景。
2017-05-05 physics.optics physics.plasm-ph
Filamentation of ultrashort laser pulses in silica glass and KDP crystal: A comparative study
利用单向脉冲传输程序研究了800 nm飞秒激光脉冲在石英玻璃和磷酸二氢钾（KDP）晶体中的传输。在熔融石英中的成丝进行了比较，在KDP占缺陷态和电子空穴动力学的存在下，光的自沟道。在KDP中，激光脉冲产生具有高达200 TW/cm $^2$的更高钳位强度的强细丝和具有高于$10^{16}$ cm $^{-3}$的电子密度的更长等离子体通道。尽管有这些差异，在二氧化硅和KDP中的传播动力学几乎是相同的输入功率超过自聚焦的临界功率的相等比率。
2014-05-16 physics.optics
Acoustic diagnostics of femtosecond laser filamentation
本文通过宽带麦克风定量测量飞秒激光成丝的声发射，揭示声功率与激光能量的平方关系及声谱带宽与能量沉积的正相关性，为诊断光丝时空动力学和优化大气遥感应用提供依据。
2023-07-11 physics.optics
Backward air lasing actions induced by femtosecond laser filamentation: influence of population inversion lifetime
我们实验研究了使用800 nm飞秒激光脉冲在N2/Ar混合气体中产生后向357 nm N2激光，并基于泵浦-探测测量研究了所涉及的增益动力学。我们的研究结果表明，在激发的N2分子的粒子数反转的最小寿命所需的产生强烈的后向氮激光，这是在我们的实验条件下约0.8 ns。结果揭示了从环境空气中产生强后向激光的机制，这是高灵敏度遥感大气应用的高度需求。
2015-04-08 physics.optics
Laser beam filamentation in fractal aggregates
研究了连续激光束在胶体悬浮液和分形凝胶等软物质中的传播。由电致伸缩驱动的过程受到材料特性的强烈影响，材料特性通过静态结构因子考虑，并且对灯丝的统计有影响。
2006-09-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft nlin.PS
Transient Gas-Dynamics Filamentation of High-PowerFemtosecond Laser Pulse in Compressed Argon
V. E. Zuev Institute of Atmospheric Optics SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院 V.E. 祖耶夫大气光学研究所）
研究高强度飞秒激光脉冲在压缩氩气中暂态气体动力学丝状结构的光谱特性及空间结构，揭示了压力冲击降条件下强喷流和涡旋气体湍流的形成及其对光脉冲谱宽的影响，提出了通过丝状结构控制超连续辐射光谱的有效方法。
2026-05-16 physics.optics
Picosecond laser filamentation in air
对强非线性自作用效应和空气电离作用下皮秒激光脉冲在空气中的传输进行了实验和数值研究。用于数值分析的模型是基于非线性传播的光场耦合的速率方程的各种离子物种和等离子体温度的生产。我们的结果表明，等离子体驱动的强度钳位现象，这是至关重要的飞秒激光的约束，皮秒脉冲成立。此外，脉冲的时间失真也受到限制，脉冲注量也被箝位。所得到的皮秒折射机制的独特特征是产生了一个宽的、完全电离的空气通道，纵向和横向都是连续的，这可能有助于许多应用。
2016-01-11 physics.optics physics.plasm-ph
Mechanism of Laser Induced Filamentation in dielectrics
激光在透明材料中的应用非常广泛，从三维制造到生物技术。各种实验结果表明，飞秒激光脉冲在熔融石英中的传播强烈依赖于激光聚焦条件。然而，每个政权的物理机制尚未得到充分理解。在我们广泛的三维、高分辨率时域有限差分（FDTD）模拟中，首次观察到飞秒激光脉冲与石英玻璃相互作用中激光脉冲的单次和多次再聚焦，以及由此产生的单次和多次损伤区（细丝）。研究表明，克尔非线性对激光的松散聚焦起着至关重要的作用，而在激光的紧密聚焦状态下，克尔非线性不是一个重要的因素，在这种状态下，几何聚焦变得重要。我们的模拟结果与现有的实验结果吻合得很好。此外，改进的分析模型预测给出了一个合理的估计从克尔非线性制度的线性几何聚焦制度的转变。
2020-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Plasma channels under filamentation of infrared and ultraviolet double femtosecond laser pulses
实验研究了紫外或红外飞秒激光脉冲（λ=248 nm或740 nm）聚焦形成的等离子体通道对相同波长的飞秒激光脉冲在不同纳秒延时下形成的等离子体通道特性的影响。第一通道的光学透明度和第二通道的等离子体密度对时间延迟的依赖性被证明是完全不同的，这样的双紫外和红外飞秒脉冲。
2013-09-12 physics.optics
Plasma dynamics of a laser filamentation-guided spark
本文对厘米级激光引导火花放电的等离子体动力学进行了实验研究。利用电学和光学诊断研究单极放电与不同的电流脉冲，我们表明，等离子体衰减占主导地位的自由电子复合，如果电流衰减时间短于复合的特征时间。在相反的情况下，等离子体电子密度密切跟随电流的演变。我们证明，这一标准适用于阻尼交流火花的情况下，交流电流是最好的选择，以实现一个给定的峰值电流的等离子体寿命长。
2016-08-27 physics.optics physics.plasm-ph
Subcycle engineering of laser filamentation in gas by harmonic seeding
随意操纵高功率激光脉冲的传播动力学是一个长期的梦想，其实现将导致控制大量的迷人的物理现象出现的激光-物质相互作用。目前的工作代表了一个重要的一步，这样一个理想的控制，通过操纵的非线性光学性质的气体介质在量子水平。这是通过设计强激光脉冲在子周期水平上经历相对较弱（约1%）的三次谐波辐射来实现的。控制结果来自单色和双色（将基频与其三次谐波混合）电离通道之间的量子干涉。这种机制，这取决于两个电场之间的相对相位，是负责广泛的折射率修改与电离率的显着增强或抑制。作为第一个应用程序，我们展示了生产和控制的轴向调制等离子体通道，可用于准相位匹配的激光尾流场加速。
2014-11-17 physics.optics
Underwater acoustic wave generation by filamentation of terawatt ultrashort laser pulses
对超短TW激光脉冲在水中激发产生的声信号进行了实验研究。测量结果表明，输入脉冲的持续时间上的声波的形状和强度的强烈影响。对激光脉冲在水中的非线性传播以及随后的水动力学和声波产生过程的数值模拟表明，强声发射与水中的超丝机制有关。其中沉积能量的等离子体体积的细长形状驱动声信号的远场分布，其采取具有单次振荡和非常宽的频谱的径向指向的压力波的形式。
2016-03-16 physics.flu-dyn physics.optics
Two statistical regimes in the transition to filamentation
实验研究了超短激光脉冲在空气中传播时，接近于临界功率的光谱起伏。增加激光峰值功率使光谱变宽，同时光束接近双折射区。我们确定了两个制度的这种转变：在光谱的中心，输出光谱强度不断增加。相反，在光谱的边缘上，过渡意味着中间入射脉冲能量的双峰概率分布函数，其中高强度模式出现并以原始低强度模式为代价增长。我们认为，这种双重行为，防止定义一个univoquial阈值的约束，脱落的约束制度的边界长期缺乏明确的定义一个新的光。
2023-01-24 physics.optics
Generation of long-lived underdense channels using femtosecond filamentation in air
使用飞秒激光脉冲在800和400 nm，我们表征了形成欠密通道在空气中产生的激光在毫焦耳能级通过横向干涉测量。我们发现，使用紧聚焦条件下，对流产生的冲击波和由此产生的低密度通道持续超过90毫秒。比较这些结果与流体动力学模拟使用欧拉流体动力学代码给出了一个很好的协议，并允许我们估计初始气体峰值温度在$\sim$ 1000 K。实验参数的影响，如聚焦条件的超短激光脉冲，它的偏振或波长的研究和连接到以前的表征filamentation产生的等离子体柱。
2014-12-17 physics.flu-dyn physics.optics
Controllable ultrabroadband supercontinuum during twocolor femtosecond laser filamentation in high pressure gases
V. E. Zuev Institute of Atmospheric Optics SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院大气光学研究所）；Institute of spectroscopy RAS（俄罗斯科学院光谱研究所）
本研究通过实验揭示高压气体中双色飞秒激光成丝的超连续谱动态调控机制，发现多丝化导致复杂光谱依赖及原子与分子气体差异，为可控超短脉冲产生提供新途径。
2026-09-09 physics.optics
Extreme THz fields from two-color filamentation of mid-infrared laser pulses
非线性太赫兹光子学可能是非线性光学的最后前沿。这些超短低频光束的电场和磁场强度为令人兴奋的科学和应用开辟了道路。然而，由于缺乏适当的来源，该领域的进展缓慢。在这里，我们表明，双色显示的中红外3.9微米激光脉冲允许一个产生单周期太赫兹脉冲与多毫焦耳的能量和极端的转换效率。此外，聚焦的THz峰值电场和磁场分别达到GV/cm和kT的值，远远超过目前任何可用的准DC场源。这些领域使极端的领域科学，包括其他相对论现象。此外，我们阐明了这种高效率的起源，这是由几个因素，包括一个新的机制，由中红外脉冲产生的谐波强烈有助于场对称性破缺和增强太赫兹产生。
2017-08-24 physics.optics
Experimental Tests of the New Paradigm for Laser Filamentation in Gases
自20世纪90年代中期被发现以来，气体中的超快激光细丝一直被描述为克尔自聚焦和自由电荷散焦之间动态平衡的产物，这些电荷是通过光束轴上的多光子电离产生的。这种已建立的范例最近受到了一种建议的挑战，即克尔效应饱和，甚至在高强度的光下改变符号，并且这种符号反转，而不是自由电荷散焦，是负责激光灯丝扩展传播的主要机制。我们报告定性测试的新理论的基础上，在空气和氩气中的飞秒激光灯丝的等离子体密度的电气和光学测量。我们的研究结果始终支持既定的范式。
2010-10-12 physics.optics physics.plasm-ph
Revealing the terahertz-laser velocity effect during air filamentation via travelling-wave-antenna model
本文利用改进的行波天线模型研究了空气成丝中太赫兹相速度与激光群速度之比K的影响，发现K决定太赫兹辐射的远场分布及发射图样转变，为光束整形及判断电离前沿速度提供了理论工具。
2025-05-28 physics.optics
Sub-ppb aerosol detection at a distance of 30 meters by millijoule femtosecond laser pulse filamentation in air
在这项工作中，使用单脉冲能量为4 mJ的飞秒激光灯丝在30 m距离处实现了亚ppb气溶胶检测。在离轴光学系统中采用了一个开口孔径为41.4 cm的凹面镜来聚焦飞秒激光束并收集NaCl气溶胶的荧光。仿真和实验结果表明，飞秒激光束非对称入射到凹面镜上，可以大大减小像散。与飞秒激光打在凹面镜中心的情况相比，光纤强度提高了69.5倍，氯化钠气溶胶的检出限降低了86%，降到了0.32 ppb。本文提出的改进激发方案利用凹面镜上的非对称光斑来补偿离轴设置引起的非对称性，减小聚焦激光束的像散，提高气溶胶的探测极限。
2023-01-27 physics.optics
Femtosecond Laser Filamentation in Atmospheric Turbulence
本文实验研究了大气湍流强度和区域对飞秒激光成丝分布的影响，发现湍流增加会导致光丝起始位置上升、长度变短、光斑变大甚至形成多丝，且横向位移标准差与湍流结构常数成正比。
2023-06-27 physics.optics
Molecular alignment and filamentation: comparison between weak and strong field models
数值研究了非绝热激光诱导分子取向对取向的影响。在非线性脉冲传播的背景下，比较了脉冲分子排列的弱场和强场模型。结果表明，广泛使用的弱场模型描述的折射率修改引起的脉冲分子排列准确地再现的传播动力学，提供只有一个单一的脉冲是在实验过程中涉及。相反，它不能再现在第二强激光脉冲之后行进的强激光脉冲所经历的非线性传播。的差异取决于两个脉冲之间的相对延迟，是最大的延迟对应于一半的分子的旋转周期。
2014-07-15 physics.atom-ph physics.optics
Ultra-high-precision fused silica micro-hole machining via spherical aberration-assisted filamentation and laser-induced deep etching
Hanyang University（汉阳大学）；Samsung Display Co., Ltd.（三星显示有限公司）
针对玻璃难精密加工的问题，提出球差辅助成丝结合LIDE的新方法，在熔融石英上实现了低锥度、纳米级光滑、高重复性的超高精度微孔加工，且成本更低。
2025-10-21 physics.optics
Sensitivity of propagation and energy deposition in femtosecond filamentation to the nonlinear refractive index
在改变激光脉冲宽度、能量和聚焦f数的条件下，测量了空气中飞秒激光的轴向效应。细丝的特征在于从激光脉冲的能量的超快z依赖吸收，并通过测量产生的局部单周期声波来诊断。结果进行了比较，2D+1模拟脉冲传播，其结果是高度敏感的瞬时（电子）部分的非线性响应的$N_2$和$O_2$。我们发现[JK]中最近对非线性折射率（$n_2$）的测量Wahlstrand等人，物理学修订版A。85，043820（2012）]提供了实验和模拟之间的最佳匹配和极好拟合。
2014-11-18 physics.optics
Dramatic enhancement of supercontinuum generation in elliptically-polarized laser filaments
基于飞秒激光激发产生超连续谱的宽带激光源已经实现了从远距离传感和光谱学到高能少周期脉冲的产生和自压缩的应用。成丝依赖于自聚焦和等离子体散焦之间的动态平衡，分别由克尔非线性和多光子电离介导。因此，包括超连续谱产生在内的灯丝性质对激光源和传播介质的性质高度敏感。在这里，我们报告的超连续谱的异常光谱增宽的分子气体中，这是观察到特定的椭圆偏振态的输入激光脉冲。由此产生的光谱是伴随着修改的超连续极化状态和拉长的灯丝等离子体柱。数值模拟证实了这种反常行为源于介质的延迟转动响应，证明了一个控制超连续谱产生的新参数。
2015-05-05 physics.optics
Extended propagation of powerful laser pulses in focusing Kerr media
强非相干激光脉冲可以在聚焦克尔介质中传播比相干脉冲长得多的距离，这是由于快速相位混合阻止了横向偏振。该距离受到4波散射的限制，4波散射在小的横向波数处积累波，其中相位混合太慢而不能保持不相干性，从而防止双折射。然而，我们确定如何克服这一理论限制可以通过反击这种积累，通过横向加热的脉冲的随机波动的折射率。在这些新的制度，激光脉冲的传播距离显着延长，使可行的一类新的随机激光器，特别是，在等离子体中的超强随机激光器。
2016-06-01 nlin.CD physics.optics physics.plasm-ph
Intrapulse Impact Processes in Dense-Gas Femtosecond Laser Filamentation
本文从理论上研究了超短强激光脉冲作用下稠密气体中的能量增益和再分配过程。强场电离释放出的电子在振荡激光场的驱动下与邻近的中性原子碰撞，通过短程逆韧致辐射相互作用影响出射电子气的能量增益。这些碰撞也会引起原子的激发和碰撞电离，从而降低电子气体的能量。这些竞争过程的动力学模型的发展预测的流行率的激发原子电离原子的激光脉冲的结束。在高压气体中的脉冲过程中，大量激发原子的产生与高等人最近发现的脉冲尾流中的延迟电离动力学是一致的。[1]这种能量再分配机制提供了一种有效管理与强激光脉冲相互作用的致密气体中的激发与电离模式的方法，从而为这些设置中的诊断和控制开辟了新的途径。
2018-12-28 physics.optics physics.plasm-ph
Time-Resolved Measurements of Cumulative Effects in Gas Dynamics Induced by High-Repetition-Rate Femtosecond Laser Filamentation
本文首次对 1 kHz 至 100 kHz 重复频率下飞秒激光成丝在空气中引起的累积流体动力学效应进行时间分辨测量，通过折射率和等离子体通道长度推断空气密度变化，发现高于 10 kHz 时出现稳态密度耗散。
2025-01-17 physics.app-ph physics.optics physics.plasm-ph
Mid-infrared femtosecond laser pulse filamentation in hollow waveguides: a comparison of simulation methods
这项工作比较了计算方法的激光脉冲在中空波导中的传播填充稀有气体在高压下，极端非线性光学在中红外波长区域的应用。随着光的波长λ=2π/k相对于泄漏波导的横向尺寸R增加，在传播时离开波导的光的损耗通常增加。现在研究这种结构的标准数值方法是基于近似泄漏波导模式的传播场的扩展。我们比较这种方法的一种新的方法，解决了在真实空间中的电场，并正确地捕捉通过波导管壁的能量损失。比较表明，基于扩展的方法高估了非线性整形脉冲波形中发生的损失。对于计算工作量的适度增加，新方法提供了一个物理上更准确的模型来描述现象（例如，极端脉冲自压缩）。
2013-03-22 physics.comp-ph physics.optics
Control of the Onset of Filamentation in Condensed Media
强超短激光脉冲通过BaF $_2$和蓝宝石晶体等凝聚介质的传播导致细丝的形成。我们证明，可以通过旋转入射光的偏振平面来控制双折射的发生。我们通过六光子吸收诱导荧光直接观察BaF_2中的双折射，同时通过探测产生的白光的光谱和空间特性。
2007-08-09 physics.optics physics.plasm-ph
Higher-order Kerr terms allow ionization-free filamentation in gases
我们发现，高阶非线性指数（$n_4$，$n_6$，$n_8$，$n_{10}$）提供了主要的散焦贡献的超短激光脉冲在空气和氩气中的自沟道在800 nm处，在与先前接受的机制，其中等离子体被认为是占主导地位的散焦过程。他们的考虑允许复制实验观察到的强度和等离子体密度在自导向丝。
2010-11-06 physics.optics
All-optical Control of the Propagation of Intense Laser Light in Condensed Media
我们通过实验证明了在强超短激光脉冲通过氟化钡和蓝宝石等晶体的传播过程中发生的光学控制。通过旋转入射激光辐射的偏振平面来进行控制，并通过六光子吸收诱导的荧光直接可视化在体中的双折射来证明，同时，通过探测所产生的白光的光谱和空间特性来证明。
2006-08-09 physics.optics physics.plasm-ph
Analysis of laser polarization state on remote induced plasma luminescence characteristics of filament in air
本文研究了激光偏振状态对远程飞秒激光成丝诱导等离子体荧光特性的影响，发现线偏振比圆偏振产生更强的337 nm荧光信号，并探讨了其物理机制及在遥感中的潜在应用。
2023-07-03 physics.optics
Non-Gaussian Statistics of Multiple Filamentation
本文研究了激光束在放大克尔介质中传输时的振幅起伏统计特性，其中包括线性耗散和非线性耗散。耗散阻止了暗条的灾难性坍缩，使它们分裂成几乎线性的波。这些波形成了一个近似高斯的随机场，产生了新的细丝。对于小振幅，光振幅的概率密度函数（PDF）接近高斯，而对于大振幅，PDF具有长的类似幂的尾部，其对应于强非高斯波动，即强光学湍流的不稳定性。这条尾巴是由近奇异细丝的普遍形式和细丝最大振幅的PDF决定的。
2010-05-15 nlin.CD nlin.PS physics.optics
Mid-infrared laser filaments in the atmosphere
超短激光脉冲在大气中的成丝为高功率激光辐射的远距离传输和远距离探测提供了独特的机会。随着自聚焦的临界功率随着激光波长的平方而缩放，对更长波长的驱动器的探索已经持续了二十多年，这将从根本上增加峰值功率，从而增加单个灯丝中的激光能量，在此期间，可用的激光源将大气中的双折射实验限制在近红外和可见光范围内。在这里，我们首次展示了超短中红外脉冲在大气中的传播。我们表明，与飞秒激光驱动器的光谱集中在3.9微米，在大气传输窗口的边缘，辐射能量超过20毫焦耳和峰值功率超过200吉瓦，可以通过大气中传输在一个单一的灯丝。我们的研究揭示了中红外灯丝的独特性质，其中强大的中红外超连续谱的产生伴随着光学谐波产生的不寻常场景，从而产生从可见光到中红外的非常宽的辐射光谱。
2014-10-09 physics.optics
The universality of filamentation-caused challenges of ultrafast laser energy deposition in semiconductors
Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；Laboratoire Hubert Curien, Université Jean Monnet（让·莫内大学于贝尔·居安实验室）；First Light Imaging S.A.S.（第一束光成像有限公司）；Institute of Electronic Structure and Laser (IESL), Foundation for Research and Technology—Hellas (FORTH)（希腊基础研究与技术基金会电子结构与激光研究所）；University of Crete（克里特大学）；Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF（弗劳恩霍夫应用光学和精密工程研究所）
本研究证明纤维化普遍决定了各种半导体中超快激光脉冲的传播，通过提取关键非线性参数的时间尺度定律，提出时间-频谱成型优化能量沉积，为半导体内部选择性定制奠定基础。
2025-04-21 nlin.AO nlin.PS physics.app-ph
Effect of nonlinearity in the pass-through optics on femtosecond laser filament in air
首次从实验和数值计算两方面分析了穿透光学对飞秒激光脉冲在大气中传播的影响。高功率飞秒激光脉冲通过固体光学元件传输时，由于克尔效应会产生时空相位调制。这种调制可能对空气中的脉冲传播产生强烈的影响。我们证明了在薄的穿透介质板中获得的相位调制减小了到灯丝起始的距离并增加了等离子体通道长度
2014-09-16 physics.optics
High-power sub-picosecond filamentation at 1.03 μm with high repetition rates between 10 and 100 kHz
首次利用500-W Yb掺杂薄片放大器在10至100 kHz高重复频率下研究亚皮秒长成丝，发现重复频率对成丝长度和密度耗散有显著影响，并揭示其降低击穿阈值的潜力。
2023-11-21 physics.optics physics.plasm-ph
Gas-solid phase transition in laser multiple filamentation
当在透明介质中传播时，近红外多太瓦（TW）激光束分裂成具有高达10至100太瓦/cm $^{2}$的峰值强度的通常为100-200 μ m直径的多个细丝。我们观察到一个相变在入射光束强度为0.4~TW/cm $^2$，其中纤维之间的相互作用诱导固体状的二维晶体的晶格常数为2.7毫米，与初始光束直径无关。低于0.4~TW/cm $^2$，我们证明了一种混合相态，其中一些细丝紧密地堆积在局部簇中，在光束的横向强度分布中的不均匀性（种子）上成核，而其他细丝则稀疏，与它们的邻居几乎没有相互作用，类似于气体。通过计算相邻灯丝之间的相互作用哈密顿量，考虑了衍射，克尔自聚焦和等离子体产生的影响，证实了这种类似的热力学气-固相变。有效势的形状接近于Morse势，其平衡键长接近于观测值。
2017-04-13 cond-mat.stat-mech physics.optics physics.plasm-ph
Statistical parameters of femtosecond laser pulse post-filament propagation on 65m air path with localized optical turbulence
高功率飞秒激光在空气中的非线性传输表现出脉冲自聚焦和强多光子介质电离，导致激光脉冲在空间碎裂成高度局域化的光通道，通常称为灯丝。灯丝的特点是高的光强度，减少（甚至为零）角扩展，可以包含激光等离子体或等离子体（postfilaments）。在传输路径上的光学湍流的存在显着地改变脉冲增强动力学，并在某些情况下，导致脉冲破碎增强和崩溃逮捕。据我们所知，我们第一次从实验和理论上研究了钛宝石飞秒激光辐射的横向分布，非线性传播65米的空气路径后，通过一个人工本地化的空气湍流后，到该地区的postfilament演变。我们发现，当湍流层被放置在湍流区之前，高强度的局部注量最大值（“热点”）的脉冲轮廓的平均数量以及它们的大小随着湍流强度的增加而增长，然后在一定程度上饱和。相反，湍流屏的沉积内的附着区域几乎没有影响的数量和平均直径的postfilaments。
2022-08-15 physics.optics
Mid IR single-cycle light bullet self-reconstruction after an air gap under single-pulse femtosecond filamentation in LiF
本文介绍了在单脉冲飞秒中红外激光照射下，极压缩波包光弹（LB）穿透LiF气隙的实验研究结果。它是由激光着色方法和从数值模拟显示，一个单周期的LB，这是之前形成的空气间隙高达0.5 mm的宽度，完全恢复后，通过一定的距离，在LiF后的间隙。该距离随着间隙宽度和间隙之前的LB路径而非线性地增加。LB光束在空气隙中有一个聚焦半径为20-100 μm的强会聚波前，束腰后的发散角比高斯光束小得多。
2020-01-27 physics.optics
Wavelength dependence of laser pulse filamentation in the close spectral vicinity of atomic resonances
HUN-REN Wigner Research Centre for Physics（匈牙利科学院维格纳物理研究中心）
研究了在接近原子共振波长范围内的高功率激光脉冲传播及非线性自聚焦行为，发现不同波长对等离子体通道形成有显著影响。
2025-10-06 physics.atom-ph physics.optics
Observation of Replica Symmetry Breaking in Filamentation and Multifilamentation
Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）；Universidade Federal Rural de Pernambuco（伯南布哥联邦农村大学）
该研究实验观测并表征了飞秒激光丝状化中的复本对称破缺，证实单丝、多丝及锥形发射中均存在玻璃态光子态，揭示了与磁性的联系，深化了统计非线性光学理解。
2026-09-22 physics.data-an physics.optics
The variational formulation of the theory of non-stationary propagation of a femtosecond laser radiation
本文对非局域非线性薛定谔方程的一个变分反问题进行了求解，该方程用于模拟各种非线性介质中的双折射现象。相应的积分关系的发现，推广的非保守的情况下的守恒律。
2017-12-28 physics.optics
Self-focusing and plasma channels formation for non-axisymmetric optical schemes under different orientation of laser pulse linear polarization
实验研究了线偏振超短激光脉冲在非轴对称光学系统中的成丝现象。我们的实验表明，强烈的影响，激光束的方向上的自聚焦的光束和等离子体的产生过程中的benefiction。在弧矢和弧矢两个焦点上，激光脉冲产生的线等离子体密度的最大值是不同的，并取决于光束的方向。观察到的线性等离子体密度的差异的情况下，叠加的两部分的激光束通过一个两孔光阑取决于光束的方向和通过一个狭缝的共线和正常的狭缝方向相对于光束的方向。在红外和紫外波长域的激光脉冲导致类似的结果。
2016-04-04 physics.optics
Non-linear Synthesis of Complex Laser Waveforms at Remote Distances
超短激光脉冲在远距离传输时，由于传输过程中的非线性效应，脉冲形状的强烈变形是不可避免的。依赖于激光的可逆性，我们建议明确设计激光脉冲的形状，使传播作为一个非线性场合成器在远程目标位置。这种方法允许例如在远距离检测病原体或爆炸物的情况下对分子进行相干控制。
2015-07-22 physics.optics
Saturable Lorentz model for fully explicit three-dimensional modeling of nonlinear optics
在FDTD框架中包含瞬时克尔非线性导致隐式方程，必须迭代求解。原则上，使用非谐振子方程可以实现显式积分，但它往往不稳定，不适合研究强场现象，如激光衍射。在本文中，我们表明，非线性极化率可以提供，而不是由一个谐振子驱动的非线性力，选择在某种程度上再现从量子力学两级方程的解决方案获得的偏振。由此产生的饱和，非线性驱动，谐振子模型定量再现谐波产生的量子力学解决方案在共振极限下，到第9谐波。最后，我们证明了完全明确的可饱和谐振子的蛙跳积分是稳定的，即使是强激光场的特征激光衍射和高次谐波产生。
2015-01-13 physics.optics
Laser beam self-symmetrization in air in the multifilamentation regime
我们展示了在空气中经历多重折射的聚焦激光束的自发自对称性的实验和数值证据。当聚焦前产生的多个细丝接近焦点体积时，观察到对称化效应。这种现象归因于由光学克尔效应介导的光束的不同部分之间的非线性相互作用，这导致即使当光束由许多细丝组成的束时波矢量的对称重新分布。
2015-01-30 physics.optics
Effect of Power Losses on Self-Focusing of High Intensity Laser Beam in Gases
利用傍轴近似理论研究了超短脉冲激光束外围的功率损耗和激光诱导等离子体产生的时间分辨离焦。我们的分析包括考虑空间分布的激光束辐照度和结果表明，大量的功率损失（10%-80%）发生从光束周边限制长度的灯丝。研究还表明，一般认为的自聚焦临界功率概念与空间分布激光束自折射的考虑是不一致的。提出了一个新的自聚焦判据和多重聚焦假设。
2013-02-04 physics.optics
Terawatt-level few-cycle mid-IR pulses through nonlinear self-compression in bulk
强场应用的物理学要求驱动激光脉冲既高能又极短。尽管光放大器、激光器和参量放大器提高能量，但它们的增益带宽限制了可达到的脉冲持续时间，需要额外的非线性光谱展宽以实现很少或甚至单个周期的压缩和相应的峰值功率增加。在中红外波长范围内，这是至关重要的缩放的有质动力能量在强场相互作用，我们展示了一个非常简单的节能和可扩展的孤子脉冲压缩在毫米长的YAG晶体没有额外的色散管理。在3900 nm波长附近，由于强反常色散和光学非线性之间的良好相互作用，在调制不稳定性和多重色散开始之前，压缩并提取了峰值功率>0.65 TW的亚三周期脉冲。作为峰值功率增加的显著表现，我们展示了大气中中红外脉冲增强的证据。
2015-06-03 physics.optics
Self-compression of soliton-like laser pulses in the process of self-focusing
研究了飞秒激光脉冲在群速度反常色散的非线性介质中，当波包的自聚焦功率大于临界自聚焦功率数倍时，实现有效自压缩的可能性.对三维波包随准孤子场分布演化的定性分析结果得到了计算机模拟的证实。模拟结果表明，对于初始持续时间约为10个光周期的高功率激光脉冲，由于非线性色散的影响，相对于压缩不稳定性，所考虑的压缩机制是稳定的。我们证明了自压缩的激光脉冲在几毫焦耳的能级和高达一个光学周期的能量效率超过50%的可能性。
2017-02-07 physics.optics
