Фундаментальные проблемы взаимодействия мощного лазерного излучения ультракороткой длительности в диапазоне длин волн от ближнего УФ до среднего ИК с оптическими элементами в атмосфере

Анализ перспектив развития лазерных систем специального назначения с фемтосекундными и пикосекундными источниками в атмосфере указывает на возможности разработки нового класса систем, основанных на использовании физических свойств взаимодействия мощного фемтосекундного лазерного излучения как с самой атмосферой, так и с находящимися в ней мишенями. В свою очередь, это стимулирует создание комплекса эффективных методов и технических средств как по оперативному учету, так и по коррекции искажающего влияния атмосферы на работу таких систем.Одним из основных эффектов, возникающих при взаимодействии мощного фемтосекундного излучения с веществом лежит явление филаментации – формирование в лазерном пучке протяженных нитей с интенсивностью в каждой из них, достигающей для излучения титан-сапфирового лазера 1013 – 1014 Вт/см2. Излучение с такой высокой интенсивностью, воздействуя на элементы оптико-электронных систем, вызывает в них оптический пробой и широкополосное (по спектру) свечение. Для передачи энергии на многокилометровые дистанции необходимо значительное увеличение мощности излучения и перехода от тераваттного уровня к мультитераваттному. Распространение такого излучения в атмосфере может быть осуществлено только с использованием специальных методов, позволяющих осуществлять адаптивную пространственную фокусировку излучения. Необходимо также устранять влияние турбулентности, что также стимулирует использование адаптивной коррекции искажений.