ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ по теме: “Фундаментальные проблемы лазерной физики и нелинейной оптики” (заключительный)

Изучение физических процессов и новых явлений, возникающих при воз-действии мощных лазерных импульсов среднего инфракрасного (ИК) диапа-зона на вещество, являются актуальной задачей современной физики. Клю-чевым фактором в решении этой задачи является создание лазерных систем субтераваттного уровня мощности в данном диапазоне длин волн, позво-ляющих исследовать уникальные режимы нелинейной волновой динамики и выявлять необычные нелинейно-оптические свойства материалов в этом диапазоне частот. В настоящее время оптика сверхбыстрых процессов стре-мительно расширяется в сторону более длинных волн. Эксперименты пока-зывают уникальные свойства филаментов, вызванных ультракороткими ла-зерными импульсами в среднем инфракрасным диапазоне, где генерация мощного излучения суперконтинуума сопровождается необычными сцена-риями генераций оптических гармоник, приводящими к чрезвычайно ши-роким спектрам излучения, простирающимся от видимого до среднего ИК диапазона. Основными задачами являлось исследование электронной ди-намики в быстро ионизирующейся газовой среде и в плазме, образованной у поверхности твердотельной мишени, при воздействии лазерного излуче-ния среднего и ближнего ИК диапазона. Выполненные экспериментальные исследования, позволили обнаружить новые режимы взаимодействия ла-зерного излучения с веществом, а также реализовать обширную программу экспериментальных исследований быстропротекающих явлений в физиче-ских, химических и биологических системах. В рамках научных исследова-ний, проводимых в 2023 году коллектив сосредоточился на изучении широ-кого класса нелинейно-оптических явлений в диапазоне среднего и ближне-го ИК. Получены следующие важнейшие результаты: 1. Выполнено модели-рование уравнений Максвелла-Власова для лазерно-индуцированной плаз-мы с использованием 2+3+1-мерного (две пространственные координаты, три координаты импульса частиц и одна временная координата) PIC-кода.