Нелинейные взаимодействия интенсивного пико- ифемтосекундного лазерного излучения с веществомв сильно неравновесном состоянии тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВРСИТЕТ им. М.ВЛОМОНОСОВА

Р Г Б ОЙ

п "•"'■

и 1 ФИЗИЧЕСКИМ ФАКУЛЬТЕТ

Р Г Б ОД

На прозах рукописи

Г, к * УДК 621.373.826

ГОРДИЕНКО Вячеслав Михайлович

Нелинейные взаимодействия интенсивного пико- и фемтосекундпого лазерного излучения с веществом в сильно неравновесном состоянии

(Специальность 01.04.21-Лазерная физика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Работа выполнена на физическом факультете Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, академик

доктор физико-математических наук, профессор

доктор физико-математических наук, профессор

С.Н.Багаев

В.Н.Баграташвили

В.С.Летохов

Ведущая организация: РНЦ "Курчатовский институт"

Защита состоится : "-22-"-января~1998г. в "-15-" часов на заседании диссертационного совета Д 053.05.82 в МГУ им. М.В.Ломоносова по адресу: 119899 Москва, Воробьевы горы, МГУ, ул. Академика Хохлова, д.1, КНО.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке физического факультета МГУ.

Автореферат разослан "

Ученый секретарь 1" /^ссс-^^циогшога." совета, доцент ТЖЙльинова

Общая характеристика работы

Создание в последнее десятилетие новых типов интенсивных источников импульсного лазерного излучения стимулировало исследования, связанные с поведением вещества в состояниях, далеких от равновесных условий. Такая постановка проблемы характерна не только для фундаментальных исследований по физике, химии, биологии, но и прикладных, направленных на разработку новых перспективных технологий.

Энергия лазерного излучения может быть сконцентрирована в пространстве и во времени. Это позволяет осуществлять предельно высокие удельные энерговклады в вещество в контролируемых условиях, что невозможно в рамках других подходов. Высокие удельные энерговклады, в свою очередь, могут радикально влиять на физику протекания самого процесса взаимодействия излучения с веществом, существенно модифицировать параметры вещества, могут позволить выйти на решения новых задач, связанных с термодинамикой нелинейных необратимых процессов, характерных для сильно неравновесных систем. Яркими примерами реализации сильно неравновесных процессов при "дозированном" переводе молекулярных гистсм в состояния экстремального возбуждения являются резонансное ПК многофотонное поглощение и диссоциация молекул в газовой фазе, направленные ИК лазерно-радикальные газофазные реакции, инициируемые в результате сильно неравновесного ИК фотолиза яолекул в газовых смесях. Процессы релаксации энергии в молекулярной системе, находящейся в сильно неравновесных условиях, обнаруживают «линейные явления в динамике энергообмена. Это нелинейная «шебательно-поступательная (У-Т) и колебательно-колебательная (У-У*) эелаксация, нелинейная диффузия и т.д. в сильно возбужденных молекулярных газах, когда температура газа в течение определенного $ремени после начала процесса возбуждения не меняется, а запас солебательных квантов существенно преышает равновесное значение. В ;вою очередь нелинейные процессы, возникающие при резонанасном

взаимодействии интенсивного лазерного излучения с молекулярной средой, могут быть как источником новой информации о среде (каналь возбуждения, нелинейная восприимчивость и т. д. ), так и эффективнс способствовать преобразованию энергии по частоте в другие спектральные диапазоны (генерация высших гармоник, сложение чаете; и т. д.).

Прогресс в технике генерации сверхкоротких лазерных импульсо! (пико- и фемтосекундный диапазон длительностей), четк< обозначившийся в конце 70-х - начале 80-х гг., позволил сформулироват! принципиально новые подходы к решению задач, связанных < возбуждением и исследованием вещества в сильно неравновесных экстремальных состояниях.

Ситуация с постановкой экспериментов по физике сильн! неравновесных явлений стала радикально меняться, когда возникл) перспективы широкого практического использования нового поколение мощных лазерных источников сверхкороткой длительности, способны! функционировать в широком спектральном диапазоне: от УФ до среднег ИК. Одновременно стали понятными и требования, которым должга удовлетворять не только лазеры, но и усилители, входящие в состав эти: систем. Если для задающих лазеров необходимым условием был формирование требуемых стабильных параметров генерируемое излучения низкого энергетического уровня (длительность импульса спектр, длина волны, высокое пространственное качество, способность : точной синхронизации с другими источниками), то для усилителей наряду с главным требованием широкой полосы усиления, выдвигалос требование на сохранение качества излучения (высока; пространственная и временная когерентность, контраст), без которог невозможны эксперименты по реализации режима, характеризуемог экстремально высокими энерговкладами.

Тенденция на создание мощных лазерных систем нового поколения, которых бы сочетались получение предельно коротких, высокостабильны импульсов с их последующим эффективным усилением (приче:

необязательно в активной среде, подобной среде "задающего" лазера, формирующего длину волны и длительность светового импульса), стала доминирующей и привела к концепции тераваттных фемтосекупдных лазерных систем "настольного" типа. Они начали разрабатываться во второй половине 80-х годов в УФ, ближнем и среднем ИК диапазонах.

Системы такого типа с длительностью импульса генерации менее

10~12сек оказались доступными для обычных лабораторий. Они позволили выйти на принципиально новый уровень изучения вещества в экстремальных условиях при энерговкладах, достигающих гигантских величин Ю^Дж/см3, когда за время взаимодействия сверхкороткого импульса излучения с веществом, процессы энергообмена не успевают обеспечивать вынос выделившейся энергии из зоны взаимодействия, а напряженность в поле световой волны может превышать напряженность внутриатомного поля (порядка 109В/см). Это соответствует интенсивности лазерного излучения ~1016Вт/см2. В этом случае реализуется так называемый режим сверхсильного светового поля.

Работы, проведенные в этом направлении, были в значительной мере обязаны прогрессу в создании нового поколения твердотельных лазеров сверхкороткой длительности.

Таким образом, бурпое развитие мощных фемтосекундных лазерных систем и сверхбыстродействующих методов диагностики инициированных ими явлений привело к формированию нового направления исследований быстропротекающих высокоэнергетических физических процессов-физике пико- и фемтосекундных явлений в веществе, находящемся в сильно неравновесном, экстремальном состоянии. На сегодня эти исследования могут быть обеспечены лазерным излучением с поистине гигантской интенсивностью, достигающей ~1021Вт/см2. Развитие техники генерации сверхинтенсивных импульсов позволило ввести в круг исследований новый физический объект- высокотемпературную, сильноградиентную, сильно неравновесную приповерхностную плазму с плотностью, близкой к твердотельной. Такая плазма отличается нелинейностью, позволяющей эффективно генерировать гармоники

основного излучения, в том числе и в условиях резонансного возбуждение поверхностных электромагнитных волн. Эта плазма является мощны: источником некогерентного рентгеновского излучения сверхкоротко) длительности.

Таким образом, при фокусировке мощного импульсного лазерное излучения может быть обеспечены условия сильного возбуждение вещества с одновременным его переводом в сильно неравновесно^ состояние как при резонансном, так и нерезонасном режима: взаимодействия. При этом могут проявляться новые фундаментальны-свойства вещества, в том числе проявление нелинейности в механизма: трансформации поглощенной световой энергии. Особенно интересно) становиться ситуация, когда в результате фокусировки светового пучк; развиваемые световые поля, становятся сравнимыми или превышаю внутриатомные электрические или магнитные поля. Получени сверхсильных световых полей за счет использования излучения пико- 1 фемтосекундной длительности на лазерных установках с относительн небольшой выходной энергией позволяет осуществлят широкомасштабные исследования быстропротекающи:

высокоэнергетических процессов в различных разделах физики, включа: физику высокотемпературной плазмы и сверхсильных ударных волг моделирование внутриядерных и астрофизических процессов. В связи этим постановка экспериментов по воздействию сверхинтенсивног излучения на вещество, их методическое обоснование представляютс, чрезвычайно актуальными.

Резонасное взаимодействие интенсивного импульсного излучени; среднего ИК диапазона с молекулярными объектами отвечае актуальным задачам нового быстропрогрессирующего направлени. исследований по кинетическим процессам в неравновесной молекулярно; физике. Здесь существенным является, помимо высокой интенсивност: лазерного излучения и короткой длительности времени взаимодействие также и высокая спектральная яркость излучения. Все это в цело; определяет эффективность возбуждения молекулярной системь

Приобретение избыточного запаса внутренней энергии может радикально изменять свойства вещества, его физико-химическую кинетику, оптические свойства и др.

Целью диссертационной работы является экспериментальное исследование нелинейных процессов взаимодействия интенсивного лазерного излучения с веществом в сильно неравновесных, экстремальных условиях и разработка лазерных систем нового поколения, генерирующих излучение высокой интенсивности и сверхкороткой длительности в УФ, видимом и ИК спектральных диапазонах. В этом плане были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработать, создать и исследовать основные характеристики твердотельных лазеров на гранате, аллюминате иттрия с отрицательной обратной связью и управлением добротностью резонатора, позволяющих генерировать высокостабильные и воспроизводимые импульсы пикосекундной длительности.

2. Разработать и создать мощную пикосекундную лазерную систему перестраиваемую по длине волны в десятимикронном диапазоне на основе твердотельного пикосекундного лазера с управлением добротностью резонатора в сочетании со схемой двухкаскадной генерации разностной частоты с участием процесса параметрического усиления, регенеративного СОз усилителя высокого давления, а также методиками управления спектром генерации.

3. Исследовать процессы многофотонного возбуждения молекул под действием интенсивных широкополосных коротких и сверхкоротких импульсов ИК излучения, выявить особенности релаксации колебательной энергии и преобразования излучения при резонансном взаимодействии интенсивного излучения десятимикронного диапазона с молекулярными газами.

4. Разработать и создать фемтосекундную лазерную систему сверхсильного светового светового поля в УФ, видимом и ближнем ИК диапазонах, изучить параметры системы.

5. Исследовать характеристики приповерхностной фемтосекунднет плазмы, создаваемой излучением мощной фемтосекундной систем! сверхсильного светового поля и моделирующей поведение вещества сильно неравновесном, экстремальном состоянии, а также изучит: возможности эффективного преобразования энергии лазерного излучение в новые спектральные диапазоны.

Научная новизна:

Впервые разработан твердотельный пикосекупдный лазер отрицательной обратной связью и управлением добротностью резонатор в качестве стартового высокостабильного источника сверхкоротки импульсов в мощных пико-и фемтосекундных лазерных системах.

Предложенный метод двухкаскадной генерации разностной частоты участием процесса параметрического усиления использован для создани, схемы формирования пикосекундных импульсов в десятимикронно] диапазоне, где в настоящее время отсутствуют эффективные метод! синхронизации мод.

В схеме параметрического генератора инжекционного типа н кристалле ЬВО впервые достигнута интенсивность светового излучени 1~1014Вт/см2, близкая к интенсивности сверхсильного светового поля .

Впервые создан источник сверхкоротких рентгеновских импульсов мягком рентгеновском диапазоне (40-60А) с интенсивностью ~109Вт/см2.

Обнаружен новый класс нелинейных явлений релаксаци колебательной энергии, характер протекания которых зависит от уровн возбуждении молекул.

Впервые получена генерация второй гармоники сверхинтепсивпог фемтосекундного излучения в индуцированной высокотемпературно приповерхностной плазме в условиях резонансного возбуждени поверхностных электромагнитных волн.

Практическая значимость.

Разработанный твердотельный пикосекундный лазер с отрицательно обратной связью и управлением добротностью резонатора може

применяться как высокостабильный источник сверхкоротких импульсов для решения задач лазерной физики и нелинейной оптики.

Разработанная схема двухкаскадной генерации разностной частоты в режиме параметрического усиления может служить схемой формирования пико- и субпикосекундных импульсов в среднем ИК диапазоне, где в настоящее время отсутствуют эффективные методы синхронизации мод.

Созданный пикосекундный лазерный комплекс десятимикронного диапазона может применяться для лазеро-химических задач и ИК спектроскопии с временным разрешением.

Созданный фемтосекундный лазерный комплекс видимого и УФ диапазонов может быть использован для формирования и исследования характеристик приповерхностной высокотемпературной плазмы, генерации некогерентного пикосекундного рентгеновского излучения, а также для пакачки фемтосекундного параметрического генератора света.

Разработанный параметрический генератор на кристалле ЬВО может быть применен в задачах нелинейной лазерной спектроскопии.

Разработанный источник сверхкоротких некогерентных рентгеновских импульсов может быть использован для создания рентгеновского спектрометра с высоким временным и пространственным разрешением.

Генерация второй гармоники сверхинтенсивного фемтосекундного излучения в лазерно-индуцированной высокотемпературной приповерхностной плазме в условиях возбуждения поверхностных электромагнитных волн (ПЭВ) может стать способом эффективного преобразования частоты.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработка и экспериментальная реализация метода генерации высокостабильных сверхкоротких импульсов в твердотельных лазерах с пассивной синхронизацией мод на основе двухступенчатого управления добротностью резонатора с использованием отрицательной обратной связи (ООС), позволившего создать лазерные системы ИК, видимого и УФ диапазонов на базе пикосекундных твердотельных лазеров с ООС.

2. Схема двухкаскадной генерации разностной частоты в условия) параметрического усиления, которая позволяет, стартуя от непрерывной излучения СОг лазера малой мощности, получать сверхкороткие световьп импульсы в диапазоне 10 мкм с энергией, достаточной для инжекции i регенеративный усилитель. Схема фазовой кросс-модуляции npj взаимодействии с волной электронной плотности в полупроводниках дае' возможность формировать импульсы излучения с монотонно меняющейся мгновенной частотой. Создапная система обеспечивает генерацию мощньп перестраиваемых по длине волны пикосекундных импульсо] десятимикронного диапазона.

3. Создание комплекса оригинальных методик, комбинаций exes четырехфотонных параметрических процессов на колебательно вращательных резонанасах с обертонами ИК активных колебанш молекул (генерация третьей гармоники (ГТГ), генерация суммарно! частоты (ГСЧ), вырожденное четырехволновое взаимодействие (ВЧВ)) дл; исследования нелинейных процессов возбуждения и релаксации энерги! в многоатомных молекулах и результаты исследований этих процессм возникающих под действием коротких и сверхкоротких импульсо: десятимикронного диапазона.

4. Колебательно-поступательная и колебательно-колебательна; релаксации при сильном ИК-лазерном возбуждении многатомны: молекул являются нелинейными процессами.

5. Результаты исследований процесса мпогофотонного резонансноГ' возбуждения молекул этилена под действием цуга интенсивны: пикосекундных импульсов десятимикронного диапазона, в которы: установлено, что в диапазоне плотностей энергии вплоть до 1кДж/см насыщение поглощения отсутствует; последнее связано с новым] каналами поглощения лазерной энергии в результате генераци: радикалов-винилидена.

6. Создание фемтосекундной системы сверхсильного светового поля твердотельным пикосекундным лазером с пассивной синхронизацией мо. и управлением добротностью резонатора (на основе схемы с ООС)

качестве задающего генератора и выходными генераторами мощного светового излучения со следующими параметрами:

- в видимом диапазоне (0.59-0.б.Змкм) с использованием лазера на красителях генерируются световые импульсы длительностью 200-400фс с интенсивностью при фокусировке на поверхность твердотельной мишени >1016 Вт/см2; - в УФ диапазоне (0.308мкм) с использованием ХеС1 эксимерного усилителя генерируются импульсы длительностью ~350фс и

интенсивностью на мишени > 1016 Вт/см2; - в ближнем ИК диапазоне (1,3-1.5мкм) с использованием параметрического генератора света инжекционного типа на кристалле ЬВО генерируются световые импульсы длительностью ~350фс и интенсивностью при фокусировке ~1014Вт/см2.

7. Неколлинеарная генерация второй гармоники при отражении от поверхности нелинейной среды (в том числе и сильно неравновесной) может использоваться для бесфонового корреляционного измерения длительности фемтосекундных импульсов в широком диапазоне длин волн.

8. Сильно неравновесная фемтосекундная плазма в сочетании с резонансными фокусирующими зеркалами может быть использована для получепия высокоинтенсивных некогерентных рентгеновских импульсов сверхкороткой длительности; в такой плазме эффективность преобразования частоты сверхинтенсивного излучения повышается в условиях возбуждения поверхностных электромагнитных волн.

Апробация результатов

Основные результаты, описанные в диссертации, докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

Международная конференция по Когерентной и Нелинейной Оптике (Ленинград 1978, Киев 1980, Ереван 1982, Москва 1985, Минск 1988, С.Петербург 1991, 1995), Всесоюзная и Международная конференции Оптика лазеров (Ленинград 1984, 1987, 1990, С.-Петербург 1993, 1995), Международный симпозиум по Оптической спектроскопии (ГДР, 1986),

Международный симпозиум по Сверхбыстрым явлениям в спектроскопии UPS (ГДР; 1989, ФРГ, 1991; Литва, 1993; Италия, 1995), Международна* конференция по Квантовой электронике CLEO (США, 1991) Международный симпозиум по Оптической Технике "SPIE ОЕ LASE' (США, 1991, 1992), Международная конференция Лазеры и сверхбыстры« процессы (СССР, 1991), Международная конференция по Сверхсильныь полям и генерации коротковолнового излучения (Франция, 1994) Европейская конференциия по Молекулярной спектроскопии EUCMOS (ФРГ, 1994), Международный симпозиум по Перспективным материала!, в оптике и оптоэлектронике ALT"95 (Чехия, 1995), Международна? конференция по Фемтохимии (Швейцария, 1995), Международна* конференция SILAP 4 (Россия, 1995), Международная конференция п< Сверхбыстрым явлениям (США, 1996).

Всесоюзное совещание по Нелинейному преобразованию частоть лазерного излучения в газах (Ташкент, 1979), Всесоюзная i Всероссийская конференции по Лазерной химии (Мозжинка 1985, Tyanci 1992), Всесоюзное совещание по Инверсной заселенности на перехода: атомов и молекул (Томск, 1986), Всесоюзная конференция m Кинетическим и газодинамическим процессам в неравновесных среда: (Москва, 1988), 13 Всесоюзная конференция по Высокоскоростно] Фотографии, Фотонике и Метрологии быстропротекающих процессо: (Москва, 1987), Вавиловская конференция по Нелинейной оптик (Новосибирск, 1982), Российская национальная конференции Технологические лазеры-93 (Шатура, 1993).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, пяти глав и раздела "Основны результаты". Она разделена на три части.

Во введении сформулированы цель диссертации, основны защищаемые положения и практическая значимость работы.

Содержание Части I составляют результаты, относящиеся к проблеме создания пико- и фемтосекундных лазерных систем как источников сверхсильных световых полей.

Глава 1. Высокостабильные твердотельные пикосекундные лазеры с отрицательной обратной связью.

Глава 1 посвящена разработке и построению различных схем высокостабильных пикосекундных твердотельных лазеров с пассивпой синхронизацией мод (ПСМ) и отрицательной обратной связью (ООС). В разделе 1.1 проведен обзор литературных данных по твердотельным пикосекундным лазерам с пассивной синхронизацией мод. Обсуждены и критически проанализированы основные их характеристики. Показано, что введение отрицательной обратной связи приводит к существенному изменению режима работы лазера. При введении в лазер с пасивной синхронизацией мод схемы отрицательной обратной связи возникает новое качество- появляется возможность управления формой и длительностью генерируемых цугов, энергией и длительностью импульса в цуге (при этом стабилизируются его длительность и энергия), возможна выработка электрического импульса для синхронизации с лазерами других типов. В качестве управляющего элемента используется электрооптический затвор, расположенный внутри резонатора. Напряжение на нем определяется тисом фотоприемника, включенного в цепь обратной связи. Коэффициент обратной связи изменяется с помощью нейтральных фильтров, которые устанавливаются перед фотоприемником. Рассмотрение в разделе 1.2 режимов работы пикосекундного тведотельного лазера с ООС проведено исходя из режима работы этого лазера как дискретного объекта управления. Из анализа следует, что форма огибающей цуга в пикосекундных лазерах с ООС задается законом отрицательной обратной связи и динамикой коэффициента усиления активной среды в процессе генерации. Изменяя с помощью ООС положение рабочей точки на кривой просветления насыщающегося поглотителя можно управлять длительностью световых импульсов, сокращая ее до предельных значений. Даны критерии

устойчивой работы лазера с ООС. В рамках проведенного анализа выделено три режима работы импульсных твердотельных пикосекундньгх лазеров с ООС: квазистационарный режим или режим "подкачки"; режим "ограниченного цуга"; режим двухступенчатого управления добротностью резонатора. Далее в разделе 1.3 проанализирована зависимость длительности импульса в квазистационарном режиме генерации от параметров активного элемента, насыщающегося поглотителя.

В разделе 1.4 приведены результаты, связанные с экпериментально* реализацией различных схем твердотельных пикосекундньгх лазеров с отрицательной обратной связью. Рассмотрена работа пикосекундпогс лазера на с насыщающимся поглотителем па основе раствор;

органического красителя N3955 в изобутиловом спирте, работающего I режиме "подкачки". Фотоприемником в цепи обратной связи служш сильноточный ФЭУ 14ЭЛУ-ФК. Изменение коэффициента обратной связ! позволило получить стабильный (лучше 5% по энергии импульсов) цу] генерации лазера, в котором число импульсов достигало 5000 пр! длительности одиночного импульса 20пс.

Экспериментально исследованы генерационные характеристик! твердотельного лазера на аллюминате иттрия с пассивно! синхронизацией мод в режиме двухступенчатого управление добротностью резонатора ДУДР. В этом случае на первом этапе работав' схема ООС, а на втором организуется быстрое включение положительно] обратной связи с одновременным формированием мощного короткого цуг; пикосекундных импульсов, схожего с цугом обычного лазера с пассивно! синхронизацией мод, по с резко улучшенной стабильностью по энергии 1 длительности выходных импульсов. Схема ДУДР позволила в лазере < ПСМ:-реализовать практически 100% воспроизводимость генерируемы: импульсов длительностью -20пс; -улучшить стабильность цуга импульсо: (импульсов в нем) по энергии и длительности до уровня в единиц! процентов. В заключительной части главы приводятся параметр! УАЮз:Ыс13+-лазера, работающего в режиме ограниченного цуга. В это!

типе пикосекундного лазера с ООС на втором этапе управления осуществляется медленная (время срабатывания существенно больше периода обхода световым импульсом резонатора) положительная обратная связь, предназначенная для компенсации коэффициента усиления активного элемента в процессе генерации. Введение такого типа обратной связи позволило плавно менять форму огибающей цуга импульсов (возможно получение прямоугольной огибающей) и регулировать число импульсов в цуге (с 150 до 1000). Это особенно важно при организации режима синхронной накачки фемтосекундного лазера на красителе. В работе показано, что созданные твердотельные лазеры с ООС и управлением добротностью резонатора удовлетворяют основным требованиям, которые предъявляются к задающему генератору в мощных пико- и фемтосекундных лазерных системах: генерируют высокостабильные сверхкороткие световые импульсы (20-40пс), позволяют сформировать электрический синхроимпульс, опережающий цуг пикосекундных импульсов с регулируемой задержкой (с точностью не хуже 1нс).

Глава 2. Мощные пикосекундные лазеры десятимикрошшго диапазона.

Вторая глава диссертации посвящена проблеме получения мощного излучения сверхкороткой длительности в десятимикронном диапазоне. В начале Главы 2 представлен обзор литературы по методам формирования сверхкоротких импульсов СКИ в диапазоне Юмкм. Отмечено, что метод формирования СКИ-Юмкм с помощью оптически управляемых полупроводниковых затворов, уступает схемам нелинейно-оптического преобразования по энергии выходных импульсов и является достаточно сложным. В следующем разделе 2.2 главы рассматривается предложенный нами метод двухкаскадной генерации разностной частоты сверхкоротких импульсов излучения в области Юмкм с участием процесса параметрического усиления в кристалле прустите, который позволяет, стартуя от непрерывного излучения малой интенсивности

~1Вт/см2, формировать пикосекундные импульсы с энергией, достаточно! для инжекции в регенеративный усилитель. Приведены результата численного моделирования процесса параметрического усиления ] нелинейном кристалле прустита при учете группового разбегани} взаимодействующих импульсов, их дисперсионнного расплывания двухфотонного поглощения излучения накачки и взаимодействия ( волной электронной плотности (ВЭП). Показано, что учет в данной модел] двухфотонного поглощения накачки и фазовой модуляции излучения н; ВЭП приводит к снижению эффективности преобразования ] десятимикронное излучение на 2-3 порядка. Тем не менее и: проведенных расчетов следует, что в кристалле прустита возможн усиление СКИ-Юмкм до 105 по интенсивности.

Далее описывается реальная схема двухкаскадного параметрическог усиления. В этой схеме длина волны выходного импульсного излучени; задается непрерывным СОг лазером, излучение которое направляется н; первый нелинейный кристалл через дихроичное зеркало. В качеств источника накачки используется высокостабильный пикосекундны] твердотельный УЛЮз:Ыс13+ лазер с двухступенчатым управление! добротностью резонатора. Выделенный и усиленный одиночный импуль на длине волны Л=1,08мкм в процессе генерации разностной частоты участием процесса параметрического усиления генерирует имнуль холостой волны (Я«1,2мкм). На второй каскад через другое дихроично зеркало проходит только излучение Я~1,2мкм. Импульс накачки второг каскада синхронизируется с импульсом холостой волны с помощы оптической линии задержки. При усилении во втором каскаде внов рождается излучение Юмкм с длительностью, определяемо длительностью импульса накачки. При энергиях импульса накачк порядка 1,5мДж и интенсивности непрерывного излучения 1,5Вт/см энергия выходного сверхкороткого импульса составила около 2мкДм Далее численно и экспериментально исследована схема управлени спектром СКИ-Юмкм при фазовой кросс-модуляции

полупроводниковых кристаллах Сс15е, СаАз. В этой схеме, изменяя интенсивность излучения накачки и временное положение импульсов друг отностителыю друга можно получить монотонное свипирование частоты. В экспериментально реализованной схеме при интенсивности импульса накачки 0,8ГВт/см2 было получено уширение спектра СКИ-Юмкм 3,410,3см"1 в СаАэ и 3,1+0,Зсм"1 в CdSe при исходной ширине 1,410,3см"1. В разделе 2.3 приведены результаты регенеративного усилепия сверхкоротких импульсов СКИ-Юмкм в ТЕ СС>2 усилителе высокого давления (Юатм). Энергия цуга импульсов была порядка 20мДж, а энергия максимального одиночного импульса в цуге достигала величины 2мДж. Длительность выходных импульсов, измерепная по автокорреляционной методике с помощью неколлинеарной генерации второй гармоники, составила 6,4+0,4пс. При инжекции фазово-модулировапного затравочного пикосекундного импульса ширина спектра на выходе усилителя оказалась -Зсм"1 и была смещена в "голубую" сторону. Помимо пикосекундного режима генерации в лазерной системе возможен режим автономного функционирования ТЕ С02 лазера высокого давления. Лазер в этом случае используется как источник широкополосного (спектральная ширина -1,5см"1) излучения с длительностью импульса -75нс и энергией ~25мДж, а при инжекции излучения непрерывного СОг лазера низкого давления - и как источник узкополосного (~10"2см"1) излучения. При фокусировке излучения, получаемого в десятимикронном лазерном комплексе, достигается плотность энергии до 200Дж/см2, интенсивность в пикосекундном режиме генерации - до 1012Вт/см2.

В последнем разделе 2.4 Главы 2 обсуждаются результаты экспериментов по исследованию параметров усиления в С02 усилителе высокого давления (смесь ССЬ:Не при общем давлении Юатм) с оптической накачкой излучением твердотельного УБСС:Сг:Ег лазера. Измерены коэффициенты усиления -0,01см"1 на длинах волн излучения

накачки 2.7 и 2,79мкм. Рассмотрены перспективы развития СОг лазерных систем сверхкороткой длительности.

Глава 3. Генерация свехинтепсипиого излучения фемтосекундной длительности в УФ, видимом и ближнем ИК диапазонах.

Глава 3 диссертации посвящена описанию результатов, относящихся к проблеме генерации сверхинтенсивного излучения фемтосекундной длительности в УФ, видимом и ближнем ИК диапазонах. В начале главы дан обзор современного состояния вопроса. Касаясь проблемы создания мощных фемтосекундных лазерных систем с использованием эксимерных лазеров в качестве усилителей отмечено, что по ширине полосы усиления эксимерные среды конкурируют с конденсированными средами, пс энергии насыщения они сравнимы с красителями (~ 10~3Дж/см2) я уступают твердотельным средам (~1Дж/см2). Однако относительна* простота масштабирования усилительных каскадов делает эксимерные системы конкурентноспособными для усиления импульсов с длительностью ~3-10~13сек до энергий джоульного уровня. В разделе 3.2 используя литературные данные, приводится описание различны} вариантов стартовых комплексов мощной фемтосекундной ХеС эксимерной системы. Далее рассмотрены стартовые комплексы, которьн были построены нами с использованием вариантов схеа высокостабильных пикосекундных лазеров с ООС. В обсуждаемых схема? удвоенное по частоте излучение стартового лазера используется длг синхронной накачки лазера на красителе (}.=616нм), сокращенш длительности генерируемых импульсов, а также с целью формирование затравочного излучения (в результате генерации второй гармоники) дл} эксимерной ХеС1 системы (Хж0,308мкм).

Далее в разделе 3.3 рассматриваются особенности процесса усиление сверхкоротких импульсов в эксимерных средах. Обсуждаются зависимости плотности энергии насыщения и предельного энергосъема о' ширины спектра усиливаемого сигнала. Экспериментально показано, чт> плотность энергии насыщения ХеС1 усилителя возрастает при переход!

от пикосекундного (~5пс) к субпикосекундному (~350фс) диапазону длительностей за счет большей ширины спектра инжектируемого в усилитель излучения, достигая величины 2,ЗмДж/см2. Далее рассмотрена разработанная и реализованная схема измерения длительности пико- и фемтосекундных импульсов УФ излучения методом генерации второй гармоники в неколлинеарпом варианте при отражении от поверхности нелинейного кристалла, обсуждены возможности этого метода. Описан создапный широкодиапазонный (от УФ до ИК области) коррелятор для бесфонового измерения длительности сверхкоротких импульсов на основе неколлинеарной генерации второй гармоники при отражении от поверхности нелинейного кристалла LiNb03. Приведены экспериментальные результаты измерения длительности импульса, генерируемого фемтосекундной эксимерной ХеС1 системой, которая оказалась равной 350фс.

В разделе 3.4 описана мощная фемтосекундная лазерная система сверхсильного светового поля. Схема лазерной системы состоит из двух частей: 1) лазерный комплекс на красителях, включающий в себя стартовый пикосекундный лазер, фемтосекундный лазер на красителе, блок усилителей на красителях и узел нелинейного преобразования частоты излучения; 2) комплекс эксимерных ХеС1 усилителей.

Лазерный комплекс на красителях выполняет две задачи: служит в качестве задающего генератора фемтосекундной эксимерной системы ФЭС и используется для проведения исследований по фемтосекундной лазерной плазме ФЛП. Он состоит из пикосекундного лазера с отрицательной обратной связью, двухструйного лазера на красителе (ЛК) с синхронной накачкой, системы твердотельных усилителей одиночного пикосекундного импульса и трехкаскадного усилителя на красителях. Задающим генератором комплекса является высокостабильный твердотельный пикосекундный лазер на YA103:Nd3+ с отрицательной обратной связью (Х«1,079мкм), работающий в режиме ограниченного цуга. Он обеспечивает накачку ЛК а также формирует одиночный

пикосекундный импульс, используемый для накачки усилителей на красителях, усиливающих в режиме бегущей волны.

Фемтосекундные импульсы генерируются в ЛК. При этом минимальная длительность импульса составляет 150-200 фс в диапазоне длин воли Х.=590-610 нм.

Выделенный с помощью системы затворов одиночный пикосекундный импульс задающего генератора усиливается в четырех каскадам линейных твердотельных усилителей с общим коэффициентом усиление порядка 105. Энергия импульса после преобразования во вторук гармонику составляет ЗОмДж. Усиление генерируемых в ЛР фемтосекундных импульсов осуществлено в трехкаскадном усилителе ш красителе. В зависимости от настройки системы выходная энергш составляет величину 1-ЗмДж при длительности импульсов 200-400фс.

В каждом импульсе генерации лазерной системы осуществляет« измерение спектра, автокорреляционной функции и энергш фемтосекундного излучения. Контроль длительности генерируемы: импульсов осуществляется по схеме неколлинеарной генерации второ! гармоники в кристалле КБР. Контраст излучения по энергии не хуже 10' При фокусировке получена интенсивность лазерного излучени: 2-1016Вт/см2.

Дальнейшее усиление фемтосекундного импульса происходит I помощью эксимерных ХеС1 модулей на длине волны 308 нм. Удвоен» частоты фемтосекундных импульсов, получаемых в ЛК, осуществлялось : кристалле КБР. Нами использовалось несколько схем усиления У<3 импульсов в эксимерных ХеС1 модулях, что диктовалось особенностям] конкретного эксперимента. Достигнута интенсивность на мишеш 1016Вт/см2.

В заключительном разделе 3.5 приводятся результаты исследований п созданию источника сверхсильного светового поля на баз параметрического генератора инжекционного типа с использование] кристалла ЬВО при накачке излучением мощной фемтосекундно: лазерной системы. Экспериментально реализованы два варианта ПГ<

инжекционного типа па кристалле ЬВО: с накачкой УФ импульсами эксимерной системы (А,=0,308мкм) и импульсами видимого диапазона (Х~0,6мкм) с помощью фемтосекундной лазерной системы на красителях. В этих экспериментах при плавной перестройке длины волны накачки от 590 до бЗОнм с использованием инжекции па длине волны 1,079мкм (сигнальная волна) генерировалось перестраиваемое в диапазоне 1,3-1,5мкм (холостая волна) излучение фемтосекундной длительности. В дипазоне перестройки достигнута квантовая эффективность преобразования более 25%. Длительность сверхкоротких импульсов на длине волны волны 1,079мкм составила величину а350фс. При энергии накачки 0,8мДж излучение, соответствующее холостой волне (1,43мкм) имело максимальную энергию 0,2мДж. Это дало при фокусировке в пятно диаметром «26мкм величину интенсивности =1014Вт/ем2. Полученные экспериментальные результаты позволили сделать оценки, свидетельствующие о том, что реализация ПГС на кристалле ЬВО с накачкой мощными фемтосекундными импульсами лазерной системы на ТкЛ12Оз позволит получить энергию -ЮОмДж и интенсивность до 1017Вт/см2.

В Части II диссертации рассмотрен блок вопросов, относящихся к задачам нелинейных резонансных взаимодействий интенсивного десятимшсронного излучения с колебаниями молекул, нелинейному поведению молекул в сильно неравновесных, экстремальных условиях.

Глава 4. Нелипейпые процессы при колебательной релаксации в газе сильно возбуждеппых молекул.

Глава 4 посвящена изучению нелинейных процессов при колебательной релаксации сильно возбужденных многоатомных молекул, появляющихся в результате резонансного взаимодействия ИК-лазерного излучения с молекулами. Столкновительный колебательный энергообмен в значительной степени может определять процессы многоквантового колебательного возбуждения и диссоциации молекул в сильном ИК-лазерном поле, принципиально важен для описания кинетики протекания

химических реакций, в том числе и индуцированных интенсивным ИК-лазерным излучением. Ниже обсуждаются особенности процессо£ колебательной релаксации в газе сильно возбужденных молекул Обнаружен важный класс новых явлений, возникающих в этих условиях -нелинейные, т.е. зависиящие от уровня колебательного возбуждения процессы колебательной релаксации.

В разделе 4.1 приведена методика экспериментального исследовани* кинетики колебательно-поступательной (У-Т) релаксации сильнс возбужденного молекулярного газа. Для исследований используете? интерферометрический метод, который развит применительно к условияь сильного колебательного возбуждения. При высоких уровня> возбуждения непосредственно измеряемая в эксперименте величиш плотности газа уже нелинейно связана с колебательной энергией. Е разделе 4.2 приводятся результаты измерений нелинейных процессов пр* У-Т релаксации в молекулярных газах СВ.} (Р=15торр) и ЗЕ6 (Р=1торр) резонансно возбуждаемых интенсивным ТЕАСОг лазерным излучение!* (1^106Вт/см2). Неэкспоненциальные процессы У-Т релаксации в сильнс возбужденных молекулах характеризуются "мгновенным" временеь релаксации зависящим от начальной колебательной температурь

Ть(0) и от времени 1;, прошедшего с момента возбуждения:

хУТ='1Ут(Тк(0), Ч. Эксперименты, в которых изучалось поведение т\г как в чистых газах, так и в смесях с инертным газом при колебательныз температурах до 1000К, позволили установить механизм нелинейности Показано, что основной вклад в наблюдаемые эффекты даюг ангармоничность колебаний и повышение средней поступательно! энергии молекул газа. Для молекул СБ4 это подтверждено детальным! расчетами. В рамках модели ангармонического осциллятора удалоа описать качественные закономерности протекания процесс; колебательно-поступательного энергообмена сильно возбужденны) молекул.

В разделе 4.3 приведены результаты экспериментального исследование нелинейных релаксационных процессов при межмолекулярном обмене ]

условиях сильного колебательного возбуждения одной из компонент смеси-молекул акцепторов. Использована методика пробного пучка. Эксперименты проведены с газами CD4+CH4 и SF6+CH4. Было получено, что наряду с нелинейным характером V-T релаксации при сильном возбуждении молекулярных колебаний возможно проявление нелинейности в процессах межмолекулярного обмена колебательной энергией. Колебания молекул CD4 и SF6 резонансно возбуждались излучением TEA С02 лазера. При этом молекулы СН4 зондировались пробным излучением He-Ne лазера (Х=3,39мкм), что позволяло определить эффективное время межмолекулярного V-V' обмена. Колебательная температура возбужденных молекул рассчитывалась по величине поглощенной энергии, а также по изменению поглощения на зондируемом переходе в СН4. Для смеси газов SF6+CH4., в частности, получено, что время межмолекулярного энергообмена существенно (примерно в 3 раза) сокращается при увеличении начальной колебательной температуры в SF6 до величины Tji(0)=1400K. Проведенные оценки показали, что верояитным каналом энергообмена между SF6 и СН4 является переход двух квантов моды V2 (SFfJ в один квапт моды V4 (СЩ).

Глава 5. Мпогофотошгое возбуждение многоатомных молекул интенсивным широкополосным ИК излучением в экстремальные состояпия.

Глава 5 посвящена проблеме многофотонного возбуждения МФВ многоатомных молекул интенсивным широкополосным ИК излучением. При резонансном возбуждении колебаний молекул ИК-лазерным излучением энергия возбуждения, перевозбуждения над границей диссоциации зависят от скорости возбуждения, которая прямо пропорциональна интенсивности лазерного излучения и сечению колебательных переходов возбужденных молекул. Основная проблема, решаемая в данной главе диссертации, связана с изучением зависимости процесса многофотонпого поглощения МФП от интенсивности и ширины спектра воздействующего лазерного излучения. Эта задача важна и с

прикладной точки зрения, поскольку ее решение может способствовать разработке новых схем технологических процессов, управляемых лазерным излучением. Исследования проведены как в диапазоне Юмкм с использованием излучения мощной пикосекундной лазерной системы десятимикронного диапазона, основные параметры которой описаны в Главе 2, а также с применением излучения твердотельного У8СС:Сг:Ег лазера, работающего в режиме модуляции добротности на длине волны 2,7мкм. Увеличение скорости и эффективности возбуждения при использовании высокоинтенсивных (109-1012 Вт/см2) широкополосных (-2см"1) лазерных импульсов продемонстрировано на примерах молекул и С2Н4 (в десятимикронном диапазоне) и молекул СН3ОН (в трехмикронном диапазоне). Многофотонное поглощение исследовано по оптико-акустической методике, особенностям которой посвящен раздел 5.1. Характерная величина сечения МФП при возбуждении импульсами (~60нс) УБСС:Сг:Ег лазера составляет ~10~2Осм2 и при интенсивности 1=109Вт/см2 скорость многофотонного возбуждения достигает величины ~2-108сек"1-. Зависимости поглощенной в СН3ОН энергии от плотности падающей энергии демонстрируют более высокую эффективность МФВ молекул метанола при возбуждении широкополосным излучением УБСО:Сг:Ег лазера по сравнению с узкополосным излучением НР лазера (взяты литературные данные). В разделе 5.2 главы изложены результаты исследования процессов многофотонного поглощения МФП и многофотонной дисссоциации молекул С2Н4 в десятимикронном диапазоне, возникающих в поле коротких и сверхкоротких импульсов широкополосного лазерного излучения. Описана схема эксперимента, в которой осуществлялось одновременное измерение поглощенной энергии по оптико-акустической методике и регистрация сигнала видимого излучения, вызванного люминесценцией продуктов диссоциации. Приведены зависимости поглощенной в этилене энергии от плотности падающей для различных режимов работы десятимикронного лазерного комплекса. Они имеют линейный характер с наклоном близким к 1 и не испытывают насыщения при приближении к порогу диссоциации.

Зарегистрировано заметное различие величины поглощеной энергии в случае возбуждения цугом пикосекундных импульсов, широкополосными и узкополосными наносекундными импульсами. При этом сечения МФП отличаются для использованных режимов взаимодействия. В случае воздействия цугом пикосекундных импульсов реализуется максимальная скорость фотовозбуждения ~2-1012сек"1. Появление сигнала видимой люминесценции соответствует порогу диссоциации этилена -40квант/мол как для режима генерации сверхкоротких, так и для широкополосных наносекундных импульсов. Пороговая плотность энергии лазерного излучения, контролируемая по порогу появления сигнала люминесценции, составила 25±5Дж/см2 для цуга пикосекундных импульсов и 45±5Дж/см2 - в случае использования широкополосных наносекундных импульсов с длительностью порядка длительности огибающей цуга. Заключительная часть главы посвящена исследованию механизма деструкции молекулы этилена в поле высокоинтенсивного лазерного излучения. Имеющиеся в литературе данные свидетельствуют о паличие в процессе распада С2Н4 короткоживущей частицы карбенового типа с высокой химической акитивностью-винилидена (СН2С:). Она способна сама поглощать ИК -возбуждающее излучение, служить промежуточным продуктом в процессе образования электронно-возбужденных радикалов Сг- Высокая скорость колебательного возбуждения этилена под действием интенсивного лазерного излучения повышает вероятность присоединения карбепа к молекуле-акцептору, в качестве которой в экспериментах была взята молекула HCl. При облучении смесей C2H4-HCI как пикосекундными, так и широкополосными наносекундными лазерными импульсами с плотностью энергии светового излучения -200Дж/см2 зарегистрирован винилхлорид C2H3CI, что подтверждает наличие в процессе ИК-МФД этилена химически активной промежуточной частицы-карбена.

Глава в. Четырехфотонная спектроскопия дипольно-разрешенных колебательных мод многоатомных молекул.

В Главе 6 диссертации обсуждаются вопросы, относящиеся к проблеме нелинейной четырехфотонной спектроскопии дипольно-разрешенных колебательных мод многоатомных молекул. В общей проблеме резонансного взаимодействия интенсивного лазерного излучения с молекулами ключевое место занимают нелинейные процессы, ярко проявляющиеся при многофотонном возбуждении дипольно-активных мод излучением ИК лазера. При этом МФВ, как следует из выше изложенного, связано с движением населенностей в сильном световом поле. Многофотонное возбуждение, как правило, сопровождается и параметрическими процессами генерации гармоник ГГ лазерного излучения, обусловленными наведенной на резонанасных переходах молекул поляризацией. Основное внимание в этой части работы сосредоточено на экспериментальном исследовании возможностей генерации гармоник излучения импульсных ИК лазеров для выявления природы резонансов спектра многофотонного возбуждения МФВ, определения частот обертонов дипольно-активных мод, измерения скоростей релаксационных процессов в селективно возбужденных молекулах.

В разделе 6.1 сделан краткий анализ четырехфотонных параметрических процессов на колебательно-вращательных резонансах с обертонами ИК-активных колебаний. Рассмотрено влияние на нелинейные восприимчивости этих процессов энгармонизма колебаний и вращательной структуры переходов, из которого следует, что вращательное движение обуславливает резонансную структуру спектра квадратичной восприимчивости с главными максимумами, соответствующими Q-ветвям многофотонных переходов молекул. Далее обсуждаются результаты экспериментов по генерации третьей гармоники ГТГ с использованием излучения TEA СО2 лазера. Измерены спектры ГТГ в CD4 и С2Н4 газах. В первой из этих молекул обнаружены резонансы, связанные с обертонами моды V4, а в этилене- с обертонами мод V7, vg. На примере этих молекул показаны возможности ГТГ для определения частот возбужденных колебательных уровней. В разделе 6.2

обсуждаются методы и результаты измерений, направленные на определение природы многофотонных резонансов при взаимодействии ИК -лазерного излучения с молекулярными колебаниями. Предложенная методика и эксперименты по генерации суммарной частоты ГСЧ в СБ4 с использованием синхронизированных между собой ТЕА СОз и УАС:Ыс1'!' лазеров позволили дать интерпретацию резонансов в спектре ГТГ. Достигнута эффективность ГТГ в СЮ4 ~10~б при интенсивности ~107Вт/см2. Оценена величина кубической восприимчивости у/3' Для СБ^ которая оказалась ^(3)=8-10"33 ед. СГС. Для молекулы этилена, обладающей малым энгармонизмом, изучение частот обертонов впервые проведено с помощью процесса вырожденного четырефотонного взаимодействия ВЧВ. Результаты этих экспериментов позволили выявить природу многофотонных резонансов, обеспечивающих высокую эффективность процессов ГТГ и многофотонного возбуждения молекул С2Н4. Методом ВЧВ в амплитудно-поляризационном варианте исследованы двухфотонные резонансы с обертонами мод у-? и Уд С2Н4. Дана интерпретация спектра многофотонного поглощения на линия Р-ветви полосы (00°1-10°0) СОг лазера. Далее в разделе 6.3 рассматривается возможность применения резонансной ГТГ для зондирования движения населенностей в релаксационных процессах. Предложен метод двойного ИК-ГТГ резонанса. Описана схема экспериментов, в которых в качестве возбуждающего и зондирующего источников излучения взяты два ТЕАСОг лазера. Далее приводятся результаты измерения зависимости скорости межмолекулярной колебательной релаксации в смеси СРз1-СВ4 газов от уровня возбуждения молекул СЕз1. Зарегистрировано ускорение У-У релаксации с ростом поглощенной энергии. Дана интерпретация измеренных зависимостей.

В разделе 6.4 приводятся результаты впервые проведенных экспериментов по резонансной ГТГ в поле пикосекундных импульсов десятимикронного диапазона. При взаимодействии цуга пикосекундных импульсов с молекулами, в частности этилена, высокая скорость

оптического возбуждения приводит к быстрому опустошению нижних колебательных уровней и падению эффективности ГТГ. Так, при интенсивности 1=Ю10Вт/см2 уже к третьему импульсу в цуге нарушается кубическая зависимость сигнала третьей гармоники от интенсивности излучения, падающего на молекулярную среду 1з~ | 12-113. Причем изменение эффективности процесса ГТГ является мерой соответствующего уменьшения населенности основного состояния. При добавлении буферного Хе-газа происходит восстановление населенности основного состояния вследствие дезактивации колебательно возбужденных молекул.

В Части III обсуждается проблема взаимодействия сверхинтепсивного фемтосекундного лазерного излучения (1>1015Вт/см2) с поверхностью твердого тела с целью генерации высокотемпературной, сильно неравновесной, приповерхностной, высокотемпературной плазмы твердотельной плотности. В вводном разделе дается общая характеристика процессов, возникающих в так называемой фемтосекундной лазерной плазме ФЛП, обсуждаются задачи, связанные с фундаментальными и прикладными аспектами изучения такого нового физического объекта как ФЛП. Рассмотрено состояние вопроса по генерации некогерентных ретгеновских импульсов сверхкороткой длительности, второй гармоники на отражение.

Глава 7. Сверхкороткие рентгеновские импульсы из высокотемпературной приповерхностной плазмы, эволюция фемтосскупдной плазмы и генерация второй гармоники на отражение.

Раздел 7.1 посвящен обсуждению результатов экспериментов пс генерации сверхкоротких рентгеновских импульсов лазерной плазмой создаваемой на поверхности твердотельной мишени (находящейся I камере взаимодействия) под действием излучения фемтосекундной эксимерной ХеС1 системы при интенсивностях >1015Вт/см2. В работ« предложено использовать фокусирующую рентгеновскую оптику для получения с помощью лазерно-индуцированной фемтосекундной плазмь; узкополосного рентгеновского излучения с плотностью мощности выше

109Вт/см2, что значительно превышает величины, достигнутые с помощью фокусировки рентгеновского излучения наносекундной лазерной плазмы. В схемах такого рода особый интерес представляет использование достаточно узких спектрально ярких характеристических линий многозарядных ионов. В настоящей работе показано, что оптимизация и согласование параметров лазерного излучения, материала мишени и характеристик многослойных фокусирующих зеркал позволяет создавать источники мощпого некогерентного рентгеновского излучения с управляемыми спектрально-временными и пространственными характеристиками. В камере взаимодействия были расположены плоская мишень на микрометрической подвижке, калиброванные приемники для регистрации рентгеновского излучения, камера-обскура для измерения диаметра излучающего ренгеновского источника вместе с системой ввода изображения и рентгеновская стрик-камера с временным разрешением ~5пс. Фокусирующие многослойные рентгеновские зеркала МРЗ располагались на двойном расстоянии от мишени. В схеме интенсивного рентгеновского источника использовались узкие спектрально-яркие характеристические линии водородо- и гелиеподобных ионов бора в сочетании с МРЗ. Они обеспечивали коэффициент отражения 2-8% в узком спектральном интервале (Х/8Х ~ 50) в диапазоне Х=40-60А- Зеркала использованы в условиях нормального падения излучения. С помощью двух зеркал были выделены из излучения высокотемпературной плазмы, индуцированной па поверхности твердотельной мишени В4С, линии излучения водородо (Х=48,6А) -и гелиеподобных (Х=60,ЗА) ионов бора. В результате была получена интенсивность мягкого ренттгеновского излучепия более 1ГВт/см2 в фокальном пятне порядка ЗОмкм и спектральном диапазоне 40-60А при длительности рентгеновского импульса менее Юпс. Расширение спектрального диапазона в область более жесткого рентгеновского излучения, в первую очередь в область "водяного" окна возможно за счет характеристического излучения водородоподобных ионов С и N с использованием МФЗ. Далее в разделе 7.2 описаны эксперименты по генерации и зондированию

быстрорасширяющейся высокотемпературной плазмы с помощью лазерных импульсов видимого диапазона (Х=:0,6мкм) длительностью -ЗООфс и интенсивностью до 5'1015Вт/см2. Применена схема построения изображения плазмы ("фемтосекундный микроскоп"), позволившая получить не только временное, но и пространственное разрешение (~6мкм) и зарегистрировать по отражению пробного импульса динамику поперечной структуры сильно неравновесной плазмы, индуцированной на поверхности кварцевой мишени. Расчет температуры плазмы, исходя иэ величины коэффициента отражения, дал оценку "снизу" максимальной электронной температуры 140эВ. По доплеровскому сдвигу спектра пробного импульса определена скорость разлета плазмы, которая оказалась - 107см/сек. Далее обсуждаются результаты экспериментов пс двухпучковым взаимодействиям сверхинтенсивного (1=1015Вт/см2 излучения видимого диапазона длительностью 200фс с поверхностьк твердотельной мишени. Известно, что характер поверхности играет важную роль в процессах взаимодействия излучения с веществом Использование двухпучковых взаимодействий сверхинтенсиногс фемтосекундного лазерного излучения позволяет модифицировать состояние поверхности, превращая ее из первоначально гладкой I пространственно модулированную. При этом появляется возможност! возбуждения поверхностных электромагнитных волн ПЭВ. Причел резонансное возбуждение ПЭВ на поверхности плазмы может увеличит! ее эффективную нелинейность. В работе с помощью интерферирующиз сверхинтенсивных пучков на первоначально гладкой поверхност! твердотельной мишени, в качестве которой была взята кварцева} подложка, инициирована плазма с периодически модулированным! параметрами. С помощью "фемтосекундного микроскопа" прослежен« динамика эффективности диффракции на индуцированной "решетке" имеющей период 4,5мкм. Продемонстрирован метод бесфоновоп измерения длительности сверхинтенсивных лазерных импульсов го схеме неколлинеарной генерации второй гармоники. То, чт(

регистрируемый сигнал действительно соответствует излучению второй гармоники, следует из его пространственной структуры. Кроме того спектральные измерений показали, что он является узкополосным и его центральная частота соответствует ЗООнм. Эффективность ГВГ была порядка 10~5. Генерируемая с помощью интерферирующих пучков решетка предоставляет возможность резонансного возбуждения ПЭВ. Поскольку резонансное возбуждение ПЭВ связано с возможностью увеличения эффективной оптической нелинейности, были проведены эксперименты по ГВГ в условиях резонансного возбуждения ПЭВ на "вмороженной" решетке. Впервые зарегистрировано возрастание сигнала второй гармоники в условиях резонансного возбуждения ПЭВ под действием сверхинтенсивного (1«1015Вт/см2) излучения фемтосекундной длительности (х~200фс). Полученные результаты позволяют выходить на решение нового класса прикладных и фундаментальных задач, связанных с лазерно-плазменными фемто-технологиями.

В последнем разделе диссертации сформулированы основные результаты работы:

1. Разработан и экспериментально реализован метод генерации выскостабильных сверхкоротких импульсов длительностью ~ 10"11 сек в твердотельных лазерах с пассивной синхронизацией мод на основе отрицательной обратной связи с двухступенчатым управлением добротностью резонатора.

2. Предложен и реализован метод формирования сверхкоротких импульсов (~10пс) когерентного излучения в области Юмкм путем цвухкаскадной генерации разностной частоты в кристалле прустита с участием процесса параметрического усиления. Теоретически и экспериментально показано, что параметрическое усиление затравочного излучения малой интенсивности ~1Вт/см2, реализуемое в кристалле прустита при накачке пикосекундным излучением твердотельного лазера, позволяет формировать пикосекундные импульсы с высоким контрастом и энергией, достаточной для инжекции в регенеративный усилитель на основе СОг лазера высокого давления.

3. Разработана и создана мощная пикосекундная система десятимикронного диапазона в составе перестраиваемого по длине волны генератора затравочных импульсов пикосекундной длительности десятимикронного диапазона, основанного на использовании двухкаскадного нелинейно-оптического параметрического усилителя накачиваемого излучением твердотельного пикосекундного лазерг УАЮз:Ыс13+ с отрицательной обратной связью, стартовогс низкоэнергетичного непрерывного перестраиваемого по линиям генерации СОг лазера, а также регенеративного СОг усилителя высокого давления В режиме регенеративного усиления затравочных импульсов энергия максимального импульса в цуге составила 2мДж, средняя длительное« по цугу 6,4пс при максимальной интенсивности в результате фокусировки до 1012 Вт/см2.

4. Проведено численное исследование процесса фазовой кросс-модуляции пикосекундного излучения десятимикронного диапазона I полупроводниках, показана возможность получения монотонной линейного изменения частоты импульса и экспериментально реализоваш уширение спектра десятимикронного пикосекундного импульса в 2,3 раз; (до 3,4±0,3см~1) в Сс13е, СаАэ.

5. Построена фемтосекундная лазерная система на красителях 1 синхронной накачкой цугом пикосекундных импульсов видимоп диапазона (А~0,5мкм), генерирующая импульсы перестраиваемой длинь волны в диапазоне 590-630нм. Достигнута минимальная длительност] импульса генерации~200фс. При фокусировке излучения фемтосекундпо! лазерной системы на твердотельную мишень мишень реализован; плотность мощности более 1016Вт/см2, соответствующая иптенсивност! сверхсильного светового поля.

6. Показано, что нелинейное взаимодействие мощного излучение фемтосекундной лазерной системы видимого диапазона -высокоэффективным нелинейным кристаллом ЬВО позволяет создат: фемтосекундный параметрический генератор света ПГС инжекционног типа с квантовой эффективностью -25% в диапазоне 1,3-1,5мкк

Реализована минимальная длительность генерируемых ПГС импульсов ~350фс при максимальной энергии -0,2мДж, что обеспе'шло при фокусировке изучения на длине волны 1,43мкм интенсивность 1~1014Вт/см2.

7. Разработана и создана мощная фемтосекундная лазерная система на эксимерных молекулах ХеС1, включающая задающий тведотельный пикосекундный лазер с двухступенчатым управлением добротностью резонатора, фемтосекундную лазерную систему на красителях (А.=0,616мкм), узел нелинейно-оптического удвоения частоты генерации и блок эксимерных ХеС1 усилителей. При длительности импульса генерации -350 фс получена энергия импульса ~30мДж, что позволило при фокусировке па мишень достигнуть величины интенсивности 1>1016Вт/см2 .

8. Предложена и экспериментально реализована схема универсального широкодиапазонного нелинейно-оптического коррелятора для 5есфонового измерения длительности пико - и фемтосекундных импульсов на основе эффекта неколлинеарной генерации второй гармоники при отражении от поверхности нелинейной среды (кристалл, приповерхностная высокотемпературная плазма). Впервые этим методом проведены измерения длительности фемтосекундных импульсов видимого и УФ диапазонов.

9. Обнаружен новый класс нелинейных явлений релаксации колебательной энергии, характер протекания которых зависит от уровня ИК-лазерного возбуждении молекул. Исследована зависимость времени шлебательно-поступательной У-Т и колебательно-колебательной У-У* релаксации от уровня колебательного возбуждения в различных газах и :месях газов многоатомных молекул в существенно неравновесных условиях.

10. Впервые показано, что интенсивное широкополосное резонансное «лучение короткой и сверхкороткой длительности (1=10э-ь1012Вт/см2) твляется источником эффективного высокоскоростного многофотонного

возбуждения МФВ, перевозбуждения и последующей диссоциаци: многоатомных молекул. Продемонстрировано, что излучение УБСС:Сг:Е лазера может быть использовано для МФВ молекул, содержащи гидроксильные группы ОН (на примере молекул СН3ОН).

Установлено, что многофотонная диссоциация молекул этилена по действием интенсивного широкополосного десятимикронного излучени короткой и сверхкороткой длительности из высоковозбужденны состояний приводит к увеличению концентрации химически активны короткоживущих промежуточных продуктов диссоциации - карбенов.

11. Предложены и экспериментально реализованы комбинации схе четырехфотонных параметрических процессов на колебательнс вращательных резонанасах с обертонами ИК активных колебани молекул (генерация третьей гармоники ГТГ, генерация суммарной часот ГСЧ, вырожденное четырехволновое взаимодействие ВЧВ), позволяюгщ идентифицировать тип резонанса в процессе ГТГ. Впервые изучен эффективность резонансной ГТГ в молекулярных газах СБ4, С2Н4 пс действием интенсивного излучения десятимикронного диапазона.

Предложен метод двойного ИК-ГТГ резонанса и на примере смес газов СГз1-СБ4, показана его эффективность для изучения скорост межмолекулярного колебательного энергообмена при возбужден! молекул резонансным ИК излучением.

На примере молекул этилена предложена и эксперименталы реализована схема исследования процесса ухода молекул из нижн* колебательных уровней при резонансном МФВ по изменени эффективности ГТГ в цуге десятимикронных импульсов пикосекундю длительности.

12. При воздействии на твердотельную мишень излучением мощш фемтосекундной лазерной системы видимого и УФ диапазонов в режш сверхсильного светового поля (при интенсивностях более 1015Вт/ск получена высокотемпературная сильно неравновесная приповерхностн; плазма с температурой, превышающей ОДкэВ и плотностью, близкой плотности твердого тела.

Показано, что оптимизация и согласование параметров лазерного излучения, материала мишени и характеристик многослойных фокусирующих зеркал позволяет создавать источники мощного некогерентного рентгеновского излучения с управляемыми спектральными характристиками. Достигнута интенсивность более 1ГВт/см2 мягкого рентгеновского излучения в спектральном диапазоне 40-60А при длительности рентгеновского импульса менее 5пс.

13. Предложена и реализована схема зондирования высокотемпературной приповерхностной плазмы с построением увеличенного изображения ("фемтосекундный микроскоп"). Проведены эксперименты с высоким временным (-ЗООфс) и пространственным (~6мкм) разрешением при интенсивности излучения создающего плазму ~5-1015Вт/см2. Полученные данные позволили впервые проследить за динамикой поперечной структуры в картине отражения плазмы при зондировании поверхности мишени, оценить скорость разлета и температуру плазмы.

14. Впервые показано, что интерферирующие на поверхности твердотельной мишени сверхинтенсивные лазерные пучки могут быть использованы для модификации (в частности, периодической модуляции) и управления параметрами высокотемпературной приповерхностной фемтосекундной плазмы.

Впервые в поле сверхинтенсивного лазерного излучения фемтосекундной длительности зарегистрировано возрастание выхода сигнала второй гармоники ВГ в условиях резонансного возбуждения поверхпоетных электромагнитных волн ПЭВ на модифицированной поверхности мишени с индуцированной периодической структурой.

Основные материалы дисссертации изложены в следующих публикациях:

1.Ахманов С.А., Гордиенко В.М., Михе.ешсо A.B., Панченко В.Я. Зависимость скорости колебательно-поступательной релаксации в SFß от интенсивности лазерного возбуждения. //Письма в ЖЭТФ, 1977, т. 26(8), :тр. 603-605.

2.Ахманов С.А., Гордиенко В.М., Панченко В.Я. Термализаци: молекулярного газа при резонансном возбуждении лазерным излучениел //Известия ВУЗов, сер. Физика, 1977, т. 11(186), стр. 14-33.

3.Ахманов С.А., Гордиенко В.М., Лазарев В.В., Михеенко А.В, Папченк В.Я. Колебательная релаксация сильновозбужденного молекулярного газ; //Изв. АН СССР, сер. физич., 1979, т. 43(2), стр. 379-384.

4.Ахмаиов С.А., Варакин В.Н., Гордиенко В.М., Михеенко A.I Эффективная генерация третьей гармоники на колебательнс вращательных резонансах в CD4. // Письма в ЖТФ, 1979, т.5(24), ст] 1507-1510.

5.Ахманов С.А., Гордиенко В.М., Лазарев В.В., Михеенко A.B., Панченк В.Я. Нелинейные процессы при колебательно-поступательной релаксаци в газе сильно возбужденных молекул. //ЖЭТФ, 1980, т. 78(6), стр. 2171 2189.

6.Гордиенко В.М., Джиджоев М.С., Панченко В.Я., Сухоруков A.I Колебательная релаксация и диссоциация сильновозбужденных молеку озона. //Квант. Электр., 1982, т. 9(11), стр. 2204-2211.

7.Варакип В.Н., Гордиенко В.М. Гидродинамические эффекты процессах релаксации колебательной энергии. //Вестник МГ1 сер.физика, 1980, т. 21(4), стр. 41-46.

8.Варакин В.Н., Гордиенко В.М. Генерация третьей гармоники этилене. //Квант. Электр., 1981, т.8(7), стр. 1593-1595.

Э.Варакин В.Н., Гордиенко В.М. Активная спектроскопия обертонов Ш активных колебаний. //Труды Вавиловской конф. по Нелинейной Оптик Новосибирск, 1982, ч.2, стр. 214-218.

10.Варакин В.Н, Гордиенко В.М.. Двойной ИК-ГТГ резонанс как мет( изучения колебательного энергообмена.//Квант. Электр., 1982, т. 10(! стр. 1941-1942.

П.Варакин В.Н., Гордиенко В.М. Спектроскопия двухфотоннь переходов в С2Н4 по схеме вырожденного четырехфотонно взаимодействия. //Письма в ЖЭТФ, 1983, т. 37(4), стр. 188-190.

12.Гордиенко В.М., Платонепко В.Т., Сухарева H.A. Межмолекулярный колебательный энергообмен при высоких уровнях возбуждения молекул.// Изв. АН СССР, сер. физич., 1983, т.47(10), стр. 1944-1950.

13.Ахманов С.А., Валыпин A.M., Гордиенко В.М., Джиджоев М.С., Краюшкин C.B., Платопенко В.Т., Попов В.К. Генератор мощных УФ пикосекундных импульсов на эксимерном лазере, синхронизованных с пикосекундными импульсами видимого и ИК диапазонов. //Квант. Электр., 1984, т.П(Ю), стр. 1897-1899.

14.Вальшин В.М., Гордиенко В.М., Данилов Е.О., Ковригин А.И. Генерация коротких импульсов излучения в области 10 мкм.//Квапт. Электр., 1985, т. 12(2), стр. 437-438.

15.Вальшин A.M., Гордиенко В.М., Ковригин А.И., Кудинов И. А., Платонепко В.Т. Генерация спектрально-ограниченных импульсов десятимикронного излучения.// Препринт физ. фак. МГУ, N6/1986, М. , 1986.

16.Валыпин A.M., Гордиенко В.М., Краюшкин C.B., Попов В.К., Платонепко В.Т. Генератор сверхкоротких импульсов излучения на аллюминате иттрия с управлением добротностью резонатора.// Квант. Электр. , 1986, т. 13(8), стр. 1713-1715.

17.Акмапов А.Г., Валыпин A.M., Гордиенко В.М., Платонепко В.Т., Шеманин В.Г. Лазер для генерации сверхкоротких импульсов СКИ гвета.// Авторское свидетельство N 1485985 ГК СССР по делам изобретений и открытий с приоритетом от 23.06.1986г.

18.Ахманов С.А., Валыпин А.М., Гордиенко В.М., Джиджоев М.С., Краюшкин C.B., Кудинов И.А., Платоненко В.Т., Попов В.К., Таранухин В.Д. Генерация и усиление сверхкоротких импульсов света с помощью эксимерных лазеров.// Квант. Электр. , 1986, т. 13(10), стр. 1992-1998.

19.Ахманов С.А., Гордиенко В.М., Джиджоев М.С., Краюшкин C.B., Кудинов И. А, Платоненко В.Т., Попов В.К. Генерация и усиление ^убпикосекундных импульсов УФ излучения с помощью эксимерных пазеров.// Квапт. Электр. , 1986, т. 13(10), стр. 1957-1958.

20.Akhmanov S.A., Djidjoev M.S., Krayushkin S.V., Kudinov I.A Platonenko V.T., Popov V.K., Taranukhin V.D. A laser spectrometer for picc and subpicosecond spectroscopy in the IR, visible and UV.// Proceed of Symp. on Appl. Opt. Spectr. SOS-86, Eds. D.Fassler, K.Feller, B.Wilhelra Leipzig:BSB Teubner, 1986, pp.94-99.

21.Баянов И.М., Гордиенко B.M., Биглов 3.A., Кудинов И.А., Платоненк В.Т., Слободянюк В.А. Пикосекундная система десятимикронно1 диапазона.// Препринт физического факультета МГУ, 29/1988, М., 1988.

22.Гордиенко В.М., Джиджоев М.С., Краюшкин C.B., Магницкий С.Л Платоненко В.Т., Репеев Ю.А.. Бесфоновое измерение длительност импульсов УФ излучения, формируемых фемтосекундной эксимерно системой.// Квант. Электр., 1988, т. 15(5), стр.875-876.

23.Кубышкин А.П., Гордиенко В.М., Панченко В.Я., Платоненко В/ Флуоресцентные и интерферометрические методы диагностик колебательно возбужденных газов. //Итоги Науки и Техники, се Физические основы лазерной и пучковой технологии, ред. Н. И. Коротее

B. Я. Панченко, М., ВИНИТИ, 1988, стр. 46-97.

24.Баянов И.М., Биглов З.А., Гайворонский В.Я., Гордиенко B.IV Параметрическое усиление УКИ десятимикронного диапазона пр двухфотонном поглощении накачки.// Квант. Электр., 1989, т.16(£ стр. 1629-1632.

25.Баянов И.М, Гордиенко В.М., Зверева М.Г., Магницкий CJ Высокостабильный пикосекундный лазер на ИАГ с отрицательно обратной связью.// Квант. Электр., 1989, т. 16(8), стр. 1545-1547.

26.Гордиенко В.М., Джиджоев М.С., Зверева М. Г., Краюшкин CI Кудинов И.А. Фемтосекундная система на ХеС1.// Препринт физическо: факультета МГУ. 5/1989, М., 1989.

27.Баянов И.М., Биглов З.А., Гордиенко В.М., Зверева М.Г., Магницю

C.А., Тарасевич А.П. Высокостабильные твердотельные пикосекунднь лазеры с отрицательной обратной связью в мощных пико фемтосекундных системах ИК и УФ диапазонов.// Известия АН ССС сер. физич. , 1990, т. 54(12), стр. 2464-2470.

28.Biglov Z.A., Gordienko V.M., Slobodyanyuk V.A. Generation and implication of picosecond pulses in the 10 mkm region.// Proc. of 6 Inter. 5ymp. on UPS, Eds. E. Klose, В. Wilgelmi, Springer-Verlag, 1990, pp.94-99.

29.Еиглов 3.A., Гордиенко B.M., Платоненко B.T., Слободянюк В.А., Гаранухин В.Д., Тен С.Ю. Генерация и усиление фазово-модулированных шкосекундных импульсов десятимикронного диапазона.// Известия АН :ССР, сер. физич., 1991, т. 55(2), стр. 337-345.

30.Ахманов С.А., Баянов И.М., Гордиенко В.М., Джиджоев М.С., ^раюшкин С.В., Магницкий С.А., Платоненко В.Т., Пономарев Ю.В., Савельев А.Б., Слободчиков Е.В., Тарасевич А.П. Генерация шкосекундных рентгеновских импульсов в плотной плазме, создаваемой ющными фемтосекундными лазерными импульсами с длиной волны !08пм.// Квант. Электр. , 1991, т. 18(3), стр. 278-279.

31.Akhmanov S.A., Bayanov I.M., Gaponov S.V., Gordienko V.M., Djidjoev ilS., Krayushkin S.V., Magnitskii S.A., Tarasevitch A.P. Focusing of ¡icosecond X-ray pulses on the target at power densities up to lGW/cm2 // Proceed, of SPIE, 1991, v. 1800, pp. 138-145.

32.Bayanov I.M., Gordienko V.M., Djidjoev M.S., Dyakov V.A., Krayushkin 5.V., Magnitskii S.A., Platonenko V.T., Pryalkin V.l., Tarasevitch A.P. 3arametric generation of high pick power femtosecond light pulses in LBO rystal.// Proceed, of SPIE, 1991, v. 1800, pp.2-16.

33.Biglov Z.A., Gordienko V.M., Danilov E.O., Slobodyanyuk V.A. Resonant nteraction of CO2 picosecond pulses with polyatomic molecules.// Proceed, if Inter. Symp on UPS, Eds. A. Laubereau, A. Selmeier, ЮР, 1991, pp. 670.

34-Биглов 3.A., Гордиенко B.M., Мощные пикосекундные системы [есятимикронного диапазона.// Итоги Науки и Техники, сер. Совр. проб. :аз. физ., т. 4, ред. С.А. Ахманов, М., ВИНИТИ, 1991, стр. 84-125.

35.Гордиенко В.М., Джиджоев М.С., Магницкий С.А., Платоненко В.Т. 1?емтосекундные эксимерные системы как источники сверхсильных ветовых полей.//Итоги Науки и Техники, сер. Совр. пробл. лаз. физ., т. 4, >ед. С.А. Ахманов, М., ВИНИТИ, 1991, стр. 19-83.

36.Savelev A.B., Akhmanov S.A., Bayanov LA., Gordienko V. M., Djidjoe M. S., Krayushkin S.V., Magnitskii S.A., Platonenko V.T., Platonov Yu.Y. Ponomarev Yu.V., Salaschenko N.N, Slobodchikov E.V., Tarasevitch A.] Soft X-ray production and harmonic generation in femtosecond laser drive plasma.// Proceed, of SPIE, 1992, v. 1627, pp.334-337.

37. Ахманов C.A., Баянов И.М., Гапонов C.B., Гордиенко В.М., Джиджск М.С., Краюшкин С.В., Магницкий С.А., Платоненко В.Т., Платонов Ю.£ Пономарев Ю.В., Савельев А.Б., Салащенко Н.Н., Слободчиков E.I Тарасевич А.П. Фокусировка пикосекундных рентгеновских импульсов i плотности мощности свыше 1ГВт/см2.//Известия АН, сер. физич., 1992, 56(9), стр. 112-122.

38.Гордиенко В.М., Платоненко В.Т., Коротеев Н.И. Генеравд сверхсильных оптических полей на основе мощных фемтосекунднь лазерных систем с эксимерным усилением и эксперименты по генерацг сверхкоротких рентгеновских импульсов.// УФН, 1993, т. 63(12), стр. 8 88.

39.Biglov Z.A., Gordienko V.M., Danilov Е.О., Slobodyanyuk V. Picosecond nonlinear excitation and nonlinear spectroscopy of polyatorr molecules at 10 mkm.// Proceed, of SPIE, 1993, v. 2041, pp. 192-216.

40.Gordienko V.M., Magnitskii S.A., Tarasevitch A.P. Injection-lock« femtosecond parametric oscillators on LBO crystal; towards 1017 W/cm2. in Frontiers in Nonlinear Optics, Eds. H. Walter, N. Koroteev, M. Scul ЮР, 1993, pp.285-289.

41.Tarasevitch A.P., Gordienko V.M., Magnitskii S.A., Oleinikov P., Platonenko V.T. Time and space resolved spectroscopy of plasma produc on a transparent target surface by superintense femtosecond pulses. Proceed, of 8 Inter. Symp. on UPS, Lithuanian J. of Phys., 1993, v. 34(1, pp. 331-335.

42.Гордиенко B.M. Генерация сверхсильных световых пол фемтосекундными лазерными системами; фемтосекундные лазерг плазменные технологии.// Тезисы док., Российская нац. ко» Технологические лазеры 93, Шатура, 1993.

4'З.Биглов ЗА., Гордиенко В.М., Данилов Е.О., Слободянюк В.А., >ефелов А.П., Хоменко С.И., Шестаков А.В. СО2 усилитель высокого авления с накачкой YSGG:Cr:Er лазером. //Изв. АН СССР, сер. физич., 993, т. 57(12), стр. 183-189.

44.Gordienko V.M., Danilov Е.О., Platonenko V.T., Slobodyanyuk V.A. lultiphoton excitation and dissociation of ethylene by intense 10 mkm icosecond pulses.// J. of Mol. Spectr., 1995, v. 349, pp. 219-222.

45.Волков P.B., Гордиенко B.M., Магницкий С.А., Олейников П.А., [латоненко В.Т., Тарасевич А.П. Эволюция приповерхностной ысокотемпературной плазмы, регистрируемая с пространственным азрешением.// Квант Электр., 1995, т. 22(9), стр. 909-913.

46. Гордиенко В.М., Магницкий С.А., Москалев Т.Ю., Платоненко В.Т. [оляритоны на поверхности плазмы, индуцированной мощными земтосекундными импульсами. //Изв. РАН, сер. физич., 1996, т. 60(3), тр. 10-17.

47.Dzhidzhoev M.S., Gordienko V.M., Kolchin V.V., Magnitsky S.A., 'latonenko V.T., Savelev A.B., Tarasevitch A.P. Interaction of superintense emtosecond laser pulses with freely suspended thin films. // Proceed. SPIE, 996, v. 2777, pp. 148-158.

48.Dzhidzhoev M.S., Gordienko V.M., Kolchin V.V., Magnitskii S.A., 'latonenko V.T., Savelev A.B., Tarasevitch A.P. Generation of incoherent icosecond X-ray pulses: resonant production and advantage of using thin ilms.//JOSA, B13, 1996, pp.143-147.

49.Гордиенко B.M., Данилов E.O., Игнатьева H.A., Тимофеев В.А., Китнев Ю.Н. Многофотонная диссоциация этилена излучением 10 мкм икосекундного лазера. Механизм деструкции. Генерация инилидена.//Изв. РАН, сер. физич., 1996, т. 60(3), стр. 89-95.

50.Djidjoev M.S., Gordienko V.M., Juokov M.A, Tarasevitch A.P., Volkov LV. Second harmonic generation in high-temperature femtosecond plasma iroduced on a target suface modified by interfering laser beams.//Modern iroblems of laser physics. Eds. Bagaev S.N., Denisov V.I. , Novosibirsk, 1996, ip. 163-170.

51.Savelev Л.В, Dzhidzhoev M.S., Gordienko V.M., Tarasevitch A.P. Pici to subpicosecond X-ray bursts from femtosecond laser driven plasma: nov possibilities for selective intense interaction and time-domain diagnostics : chemistry and biology.// In Femtochemistry. Ed. M.Chergui, World Scier Publ., Singapure, 1996, pp.675-678.

52.Волков P.B., Гордиенко B.M., Джиджоев M.C.,Магницкий С J Платоненко В.Т., Савельев А.Б., Тарасевич А.П., Тимошин А.1 Двухпучковые взаимодействия сверхинтенсивного фемтосекундно излучения с поверхностью твердотельной мишени; модификац! поверхности и генерация второй гармоники в условиях возбужден! поверхностных электромагнитных волн. //Квант. Электр. , 1996, т. 23(( стр. 539-543.

53.Belovolov А.М., Gordienko V.M., Danilov Е.О., Fefelov A.P., Khomenl S.I. Multiphoton excitation and dissociation of CH3OH molecules by inten broadband YSGG:Cr:Er laser radiation in the range 2,7p.m.//J. of Rus. Las Research, 1996, v. 17(5), pp.425-432.

54.Volkov R.V., Gordienko V.M., Savelev A.B., Tarasevich A.P., Timosh A.O. Second harmonic generation in nearsurface femtosecond plasmas und conditions of the resonance excitation of a surface electromagnei waves.//Laser Phys., 1996, v. 6(6), pp. 1158-1164.

55.Tarasevich A.P., Gordienko V.M., Savelev A.B., Timoshin A.O., Volk R.V. Excitation of surface electromagnetic waves in high temperatu nearsurface plasmas; resonance second harmonic generation.// Proceed, of Inter. Conf. UPS , Del Coronado, USA, Eds. P.Barbara, J. Fujimoto, ' Knox, W.Zinth, Springer Ser. in Chem. Phys., 1996, v. 62, pp.100-102.

///