Теория формирования и усиления мощных сверхкоротких импульсов ИК излучения и их воздействия на вещество тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА

Физический факультет

На правах рукописи УДК 621.373.826

ТАРАНУХИН Владимир Дмитриевич

ТЕОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И УСИЛЕНИЯ МОЩНЫХ СВЕРХКОРОТКИХ ИМПУЛЬСОВ ИК ИЗЛУЧЕНИЯ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ВЕЩЕСТВО

(01. 04. 21 — Лазерная физика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва 1995

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

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

доктор физико-математических наук, профессор

доктор физико-математических наук, профессор

A. 3. Грасюк

B. П. Крайнов

А. П. Напартович

Ведущая организация: Научно-исследовательский центр по технологическим лазерам РАН

Защита состоится: АЛ а рТЯ 1995 г.

часов на заседании Специализированного совета Д 053. 05. 82 при МГУ им. М. В. Ломоносова по адресу: 119899, Москва, Воробьевы горы, МГУ,. физический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ.

Автореферат разослан "" Сре^рДЛ^ 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного-совета, доцент Т. М. Ильинова, ' 4 * '

■ 1 Л

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Достижения лазерной физики последних лет позволили реализовать генерацию когерентного излучения,сверхбольшой интенсивности: I ~ 10° - Ю12 Вт/см2 непосредственно в активных средах и I ~ 1018 - 10*в Вт/см2 при фокусировке лазерных пучков. Генерация такого излучения (при сравнительно небольшой энергии Е ~ 0,1 Дх) достигается сокращением длительности лазерных импульсов за счет специальных режимов их усиления или компрессии. Рекордные интенстивности I получены для импульсов пико- и фемтосекундного диапазона.

Уникальные возможности ультракоротких импульсов (УКИ) мощного когерентного излучения уже в настоящее время используются в многочисленных исследованиях и прикладных задачах. В то же время многие вопросы их генерации, усиления, компрессии остаются не исследованными, и среди них такие принципиальные как предельные параметры "сверхсильных" УКИ. Это связано, с. одной стороны, с большой шириной частотного спектра интенсивных УКИ, что требует учета реальной структуры спектра активных сред, часто довольно сложной. При этом двухуровневое приближение или другие простые модели активной среды, удовлетворительно описывающие взаимодействие с относительно длинными лазерными импульсами, становятся принципиально неприменимыми. С другой стороны, при больших инТенсивностях излучения становятся актуальными многие нелинейные эффекты, не существенные для УКИ относительно небольшой мощности: фазовая -самомодуляция, ионизация активной среды усиливаемым излучением, оптический эффект Штарка, индуцированное уширение спектральных линий и др. Эти эффекты не только определяют предельно достижимые-параметры УКИ в мощных лазерных системах, но и могут приводить к принципиально новым режимам усиления излучения в активных средах (или волнового

взаимодействия мощного излучения в пассивных средах). В свою очередь, сами эти эффекты могут быть использованы для формирования пико- и фемтосекундных импульсов в ИК диапазоне (где известные методы генерации УКИ малоэффективны), для генерации солитонов излучения с необычными свойствами и др. Поэтому исследования процессов, определяющих предельно достижимые параметры мощных УКИ в реальных активных средах, исследования режимов распространения, усиления и компрессии таких импульсов, разработка моделей для количественного описания этих процессов являются актуальными проблемами теории и эксперимента современной лазерной физики.

Актуальность этих исследований определяется также тем, что при фокусировке мощных лазерных пучков достигаются поля, сравнимые и даже превышащие внутриатомные. При этом могут проявляться новые фундаментальные свойства вещества. Поскольку сверхсильные поля при генерации и фокусировке мощных УКИ могут быть реализованы на лазерных установках с относительно небольшой энергей (в отличие от сверхмощных и сверхдорогих установок типа Nova, Shiva) можно прогнозировать интенсивные исследования этих свойств в ближайшем будущем. В связи с этим разработка соответствующих теоретических моделей, их тщательное аналитическое и компьютерное обоснование представляются особо актуальными. Следует отметить важность таких разработок и в связи со сложностью современных экспериментов, а также со сложностью интерпретации их результатов.

Взаимодействие с резонансными средами УКИ инфракрасного диапазона имеет дополнительные особенности. Как и для УКИ других спектральных диапазонов, существенным является учет реальной структуры резонансной среды (для молекулярных сред, используемых в М диапазоне, учет колебательной (вращательной) структуры спектра

может иметь принципиальный характер). Главная же специфика взаимодействия с мощным инфракрасным излучением состоит в большой ионизационной нелинейности (в возможности эффективной генерации волны электронной плотности). При этом, если нелинейности, характерные для видимого диапазона, убывают с ростом длины волны излучения X, то ионизационная нелинейность, наоборот, с ростом Л - увеличивается. С ростом X растет и пондеромоторное воздействие излучения на свободные носители (пондеромоторная сила ~ Л2). Это определяет специфику взаимодействия мощного сфокусированного ИК излучения с плазмой. Наконец, взаимодействие интенсивного ИК излучения с отдельными атомами (ионами) также обладает характерными особенностями ввиду туннельного характера протекания нелинейных процессов.

Целью диссертационной работы является теоретическое исследование процессов генерации, усиления и компрессии УКИ лазерного излучения большой интенсивности (основное внимание уделяется УКИ ИК диапазона), а также исследование их взаимодействия с веществом.

Научная новизна: впервые описываются новые режимы усиления мощных УКИ (в том числе и с фазовой модуляцией) в лазерных усилителях и новые режимы их распространения в резонансных пассивных и смешанных средах. Предсказаны и описаны новые физические эффекты взаимодействия вещества со сверхсильным лазерным полем: эффект локального подавления туннельной ионизации, эффект подавления генерации (4п-1)-х оптических гармоник, новый канал нагрева плазмы в сверхсильном лазерном поле и др.

Практическая значимость. На основе выполненных исследований предложены новые схемы генерации пико- и субпикосекундных УКИ в ИК(А 10 мкм) диапазоне, где традиционные методы не эффективны. Исследована динамика усиления и определены предельные параметры мощных

УКИ в газоразрядных активных средах, сформулированы рекрмендации по оптимальным параметрам газоразрядных лазерных усилителей (размерам, давление, методам накачки). Исследована применимость метода "усиления чирпированных импульсов" (УЧИ) к лазерным системам на С02. Показана возможность нового канала нагрева плазмы в сверх-сильнои лазерном поле (когда тормозное поглощение становится не эффективным). Предложена схема стрик-камеры, основанной на качественно новых принципах, которая позволяет улучшить временное разрешение на 3-4 порядка и измерять длительности фемто- и субфемтосе-кундных лазерных импульсов. • Основные защищаемые положения:

1. В средах типа "синглет-мультиплет" возможно существенное уменьшение числа актуальных уравнений для матрицы плотности, если расщепление мультиплета А£2 < 1/ти (ти - длительность УКИ) и дипольные моменты резонансных переходов не сильно отличаются друг от друга. Независимо от числа уровней в мультиплете матрица плотности в этом случае приводится всего к трем величинам: эффективной инверсии, высокочастотной и низкочастотной когерентности.

Низкочастотная когерентность (НЧК) - новая динамическая переменная, отсутствующая в двухуровневой среде - наиболее сильно проявляется в системах с небольшой скоростью дефазировки состояний мультиплета. НЧК может приводить к генерации лазерных импульсов с крутым фронтом, к потере когерентности усиления, к немонотонной зависимости предельной энергии усиливаемых импульсов от их длительности. Специальное возбуждение НЧК позволяет увеличить эффективность усиления, либо (при сохранении этой эффективности) уменьшить уровень накачки активной среды и, соответственно, уровень спонтанного излучения, которое в средах с большим коэффициен-

тон усиления ограничивает предельные параметры усиливаемых импульсов.

2. Среды типа набора двухуровневых систем могут эффективно использоваться для реализации различных режимов усиления. В случае набора систем с приблизительно эквидистантными частотами переходов основные отличительные свойства среды определяются эффектом периодической фазировки поляризаций отдельных переходов ? . В усиливающих средах это приводит к генерации цугов УКИ со сверхбольшой частотой повторения. В пассивных средах этот эффект можно использовать в спектроскопических цёлях,' например, при генерации многократного оптического эха. В отличие от обычного оптического эха (кроме многократности) в этом случае не требуются дополнительные я-импульсы.

3. В газовых нелинейных средах необходимость рассмотрения многоуровневых систем (кроме сложности спектральной полосы) связана также с пространственным вырождением энергетических уровней. Учет этого вырождения позволяет определить структуру спектральной линии (линии усиления), а также исследовать поляризационные особенности различных нелинейных процессов. Например, особенности поляризационных характеристик квазирезонансного комбинационного рассеяния (КР) на сложных молекулах (по сравнению с нерезонансным случаем) возникают лишь для (З-ветви рассеяния. Эти особенности имеют существенно разный характер для молекул с разрешенной и неразрешенной ^-структурой вращательного спектра.

Поляризационные особенности в ряде случаев, имеют принципиальное значение, например, для разделения укладов различных нелинейных процессов, для определения поляризаций взаимодействующих полей, при которых эффективность нелинейного процесса максимальна. Для пороговых процессов поляризации полей "могут определять не

только эффективность процесса, но и его характер. Такая ситуация реализуется, например, в предложенном методе резонансной подсветки (при исследовании процессов ГКР, ВКР на электронны*' переходах), который является разновидностью метода активной спектроскопии. Определенным выбором поляризаций взаимодействующих полей можно увеличить эффективность и устранить порог рассеяния. 4. Взаимодействие излучения со свободными носителями является существенным фактором самовоздействия Ж импульсов. Его можно использовать для эффективной генерации пико- и субпикосекундных импульсов в ИК (А ~ 10 мкм) диапазоне, где традиционные методы такой генерации не эффективны. Такое взаимодействие можно организовать за счет генерации волны электронной плотности (ВЭП) в газоразрядных или полупроводниковых средах за счет фото- или ударной ионизации в режиме само- или кросс-модуляции.

Существуют два механизма укорочения УКИ за счет ВЭП: активный - за счет поглощения энергии излучения свободными носителями и реактивный, при котором потери энергии отсутствуют. Реактивный меха- ' низм эффективен лишь одновременно с активным, обеспечивающим монотонность свипирования мгновенной частоты в течение импульса.

В активных средах ВЭП определяет предельные параметры УКИ. При этом сочетание трех нелинейных процессов - усиления, поглощения и дисперсии приводит к большому разнообразию режимов усиления. В длинных усилителях с ВЭП формируются стационарные импульсы, существенно отличающиеся от обычных гс-импульсов. С практической точки зрения важной является немонотонная зависимость параметров усиливаемых импульсов от длины усиления. Оптимизацией этой длины мож-• но заметно увеличить энергию или пиковую интенсивность выходного УКИ.

5. Генерация ВЭП в полупроводниках требует гераздо меньшей энергии, чем в газоразрядных средах. Для эффективного чирпирования и компрессии пикосекундных импульсов предпочтительней является не само-, а кросс-модуляция, причем для применения в качестве накачки имеющихся лазерных источников и использования доступных полупроводников следует использовать эффект двух- (или трех-) фотонного поглощения накачки. При этом никакие ограничения на параметры компрессируемых ИК импульсов не накладываются. В полупроводниковых средах возмохно такхе и непосредственное управление длительностью и формой пикосекундных ИК импульсов за счет кросс-модуляции излучения при межзонном или междолинном поглощении, а также "вырезание" УКИ в легированных полупроводниках.

6. Взаимодействие чирпированных лазерных импульсов с резонансными средами является более разнообразным, чем в случае УКИ без фазовой модуляции (ФМ). Наличие ФМ приводит к появлению качественно новых режимов усиления УКИ в активных средах или их распространения в пассивных резонансных средах. С практической точки зрения важное значение имеют режимы модуляции, реализация которых позволяет генерировать цуги УКИ со сверхбольшой (г 10'г Гц) частотой повторения (как фиксированной, так и перестраиваемой), а также режим укорачивания (или режим генерации ч-цуга при адиабатическом прохождении резонансов в многоуровневых средах). Последний можно использовать для спектрального экспресс-анализа - регистрации больших участков спектра за один лазерный выстрел.

Исследование усиления чирпированных УКИ в различных активных средах имеет принципиальное значение для реализации метода усиления чирпированных импульсов, который в настоящее время является одним из наиболее перспективных методов генерации сверхсильных ла-

зерных полей. Метод УЧИ мохет быть эффективным и для молекулярных усилителей высокого давления. Более того, в молекулярных усилителях метод УЧИ обладает дополнительным положительным качеством -наряду с увеличением пиковой интесивности его применение позволяет увеличить и энергию усиливаемых импульсов. Это происходит за счет релаксационных процессов, которые приводят к более полной утилизации энергии, запасенной во вращательных и колебательных "резервуарах" молекулярной активной среды.

7. В мощных усилителях УКИ могут быть существенными волновые проявления эффектов II порядка по полю, в частности, таких нелинейных эффектов как оптический эффект Штарка, индуцированное уширение линии и др. Эти эффекты могут приводить к генерации ударных импульсов излучения - некогерентных штарковских "квазисолитонов", а также истинных штарковских "солитонов", свойства которых существенно отличаются от простейших стационарных импульсов в активных средах (п-импульсов). За счет оптического эффекта Штарка можно реализовать специфические режимы пассивной синхронизации мод, в том числе и с практически безынерционным просветлением.

Расщепление энергетических уровней вследствие оптического эффекта Штарка позволяет снизить давление активной среды в мощных молекулярных лазерных системах, что значительно упрощает их конструкцию и позволяет оптимизировать состав активной среды. Для излучения круговой поляризации снижение давления является более существенным.

8. Под действием пондеромоторной силы мощного сфокусированного излучения ("оптического поршня") возможна генерация мощных ультракоротких импульсов плотности в плазме (Р ~ 1 Мбар, Дг г 1 мкм). Генерация таких импульсов открывает новый канал нагрева плазмы в

сверхсильных лазерных полях (когда непосредственный нагрев - за счет тормозного поглощения - становится не эффективным).

Генерация нестационарных профилей плотности плазмы чувствительна к поперечному распределению интенсивности в лазерном пучке. Например, при параболическом распределении интенсивности возможна фазовая модуляция лазерного пучка, однородная по, .его поперечному сечению (и, следовательно, однородная компрессия УКИ). При кольцеобразном распределении интенсивности возможна существенная (до нескольких десятков раз) осевая компрессия плазмы. 9. В сверхсильных лазерных полях может наблюдаться новый эффект: локальное подавление туннельной ионизации атомов и ионов, вследствие которого возможны существенная деформация энергетического распределения электронов, появляющихся при такой ионизации, а также изенение нелинейно-оптических характеристик формируемой при этом плазмы.

На основе комбинации процессов иэднофотонной и туннельной ионизации возможна разработка стрик-камеры, базирующейся на качественно новых физических принципах и позволяющей достичь субфемтосе-кундного временного разрешения.

Апробация результатов

Основные результаты, описанные в диссертации, докладывались и. обсуждались на

- III Вавиловской конференции по нелинейной оптике (Новосибирск, 1973);

- Всесоюзных (международных) конференциях по когерентной и нелинейной оптике: VII - Ташкент, 1974; VIII - Тбилиси, 1976; XI -

. Ереван, 1982; XII - Москва, 1985; XIII - Минск, 1988; XIV - Ле-

нинград, 1991;

- I Всесоюзной конференции по спектроскопии комбинационного рассеяния света (Киев, 1975);

- IV Всесоюзной конференции по физическим основам передачи информации лазерным излучением (Киев, 1976);

- International Symposiums 'on Optical Spectroscopy: IV - Reinhardsbrunn (Germany), 1986; VI - Neubrandenburg (Germany), 1990;

- Международных симпозиумах "Сверхбыстрые процессы в спектроскопии" (UPS): V - Вильнюс, 1987; VI - Neubrandenburg (Germany), 1989;

- Ill International Symposium on Modern Optics (Budapest, Hungary, 1988);

- II Symposium on Laser Spectroscopy (Pech, Hungary, 1989);

- XXVI Colloquium Spectroscopicum internationale CSI'89 (Sofia, Bulgaria, 1989);

- Всесоюзном совещании-семинаре "Солитоны, нелинейная вычислительная и волоконная оптика" (Симферополь, 1990);

- Всесоюзных (международных) конференциях "Оптика лазеров": VI -Ленинград, 1990; VII - Санкт-Петербург, 1993;

- International Symposium Optics Quebec'93 (Quebec, Canada, 1993);

- International Quantum Electronics Conference IQEC'94 (Anaheim, California, 1994).

- Международной конференции "Коротковолновое излучение и его применения" (Звенигород, Россия, 1994).

- 23rd European Conference on Laser Interaction with Matter (Oxford, England, 1994).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, шести глав и раздела "Основные результаты".

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

Первая глава диссертации носит в основном методический характер. Она посвящена общему описании резонансных однофотонных процессов (в том числе и при наличии квазирезонансных двухфотонных переходов) в многоуровневых и многокомпонентных средах. При взаимодействии с УКИ излучения большой интенсивности практически для любой среды становится актуальным учет реальной структуры ее спектра, а двухуровневое приближение становится неадекватным. Описание выполнено на основе полуклассического подхода в электро-дипольном приближении с использованием метода усреднений Боголюбова. Без конкретизации природы многоуровневости в §1 получено выражение для резонансной поляризации среды, а в §2 - уравнения для' актуальных элементов матрицы плотности, учитывающие также двухфотонные процессы: оптический эффект Штарка, индуцированное уширение спектральной линии и др. Результаты главы I используются в последующих главах для описания взаимодействия УКИ излучения с резонансными средами различных типов.

В главе II дается классификация многоуровневых сред, выделены-типичные (для лазерых усилителей) ситуации. Показано, что использование физических особенностей взаимодействия' конкретных многоуровневых сред с излучением определенного спектрального и поляризационного состава позволяет упростить общие выражения для поляризации среды ? и матрицы плотности р. Это позволяет либо аналитически исследовать соответствующие модели, либо настолько уменьшить

количество актуальных уравнений, что становится практически возможным их анализ численными методами.

В §1 рассмотрены многоуровневые среды типа "синглет-мульти-плет", частным случаем которых являются трехуровневые среды Л-кон-фигурации. Введено понятие низкочастотной когерентности (НЧК) -когерентности в системе урЬ&йей мультиплета. Показано, что для таких сред возможно существенное уменьшение числа актуальных уравнений для элементов матрицы плотности, если расщепление мультиплета ДП меньше ширины спектра УКИ и дипольные моменты резонансных переходов не сильно отличаются друг от друга. Независимо от числа уровней N в мультиплете N х N - матрица плотности р приводится в этом случае всего к трем независимым величинам, что позволило аналитически исследовать усиление УКИ в таких средах.

Обсуждаются возможные соотношения между длительностью ти усиливаемого УКИ и временами релаксации поляризации Т2 и низкочастотной когерентности Т3. Выявлены основные характерные особенности усиления УКИ при различных соотношениях между этими временами. Установлено, что влияние низкочастотной когерентности, отсутствующей в двухуровневой среде, имеет принципиальное значение для импульсов с интенсивностью I > 1з. Характерное значение интенсивности 13 = 2Е=/Т3(N-1) (где плотность энергии насыщения) зависит от времени релаксации НЧК. Поэтому эффекты, определяемые НЧК, должны наиболее сильно проявляться в системах с небольшой скоростью дефазировки состояний мультиплета. Обсуждаются экспериментальные проявления НЧК.

В §2 сформулирован критерий двухуровневости, по'лучена система уравнений и функция Грина, описывающие усиление (поглощение) в средах, которые можно рассматривать как набор двухуровневых сис-

тем. Отмечается, что для сред с приблизительно эквидистантными частотами переходов характерные особенности взаимодействия с излучением определяются эффектом периодической фазировки поляризаций отдельных переходов 7 . Обсуждается возможность использования эффекта многократного оптического эха, возникающего при такой фазироаке, для целей спектроскопии.

В этом же параграфе рассмотрены возможности улучшения характеристик режима пассивной синхронизации мод за счет использования различных многокомпонентных сред.

В §3 обсуждается возможность упрощения системы уравнений для многоуровневой среды, спектр которой не сводится к набору частот двухуровневых переходов. Выполнен анализ генерации предельно коротких лазерных импульсов, а также возможности снижения давления рабочего газа в ТЕ С02 усилителях при использовании смесей изотопов молекулы С02.

В §4 исследуется влияние пространственного вырождения уровней' (как специфического проявления многоуровневости) на структуру спектральной линий и поляризационные особенности различных нелинейных процессов. Общий подход, основанный на диагонализации релаксационного взаимодействия и приближении быстрой внутренней релаксации населенностей, используется для решения конкретных задач - исследования поляризационных характеристик квазирезонансного ЦР света на сложных молекулах (которое используется для генерации излучения в дальней ИК области), поляризационных характеристик гиперкомбинационного рассеяния света в .режиме активной спектроско-.пии, а также ВКР света при резонансной подсветке. В последнем случае обсуждаются преимущества резонансной подсветки (по сравнению со стандартной схемой активной спектроскопии) для ВКР на электрон-

ных переходах.

Подходы к описанию многоуровневых сред различного типа, разработанные в главе II, используются в последующих главах диссертации для исследования взаимодействия конкретных активных и пассивных сред с импульсами излучения, в том числе и с УКИ, обладающими фазовой модуляцией.

В главе III исследуется ионизационная нелинейность, которая приводит к эффективной фазовой и амплитудной модуляции ИК излучения при генерации волны электронной плотности (ВЭП) в газоразрядных и полупроводниковых сре'дах. Анализируется возможность использования этой нелинейности для генерации пико- и субпикосекундных импульсов излучения в ИК диапазоне. В §1 рассмотрены механизмы генерации ВЭП в газоразрядных средах. Построена модель ударной ионизации в поле мощного УКИ, выполнено ее численное исследование для С02 систем высокого давления и определены параметры УКИ, при которых адекватным является квазистационарное приближение. В этом приближении частота ионизации ^ определяется мгновенным значением интенсивности УКИ I(t). Обсуждаются возможные функциональные зависимости vt (I), делается вывод о возможности описания реальных экспериментов по усилению тераваттных пикосекундных УКИ в ТЕ С02 усилителях зависимостью допускающей аналитические исследо-

вания задачи. Построена также модель фотоионизации газоразрядной среды из множества электронно-возбужденных состояний атомов.

В §2 на основе развитых моделей ионизации исследовано самосогласованное распространение мощного УКИ и ВЭП в пассивной газоразрядной среде. Получено общее решение задачи, описыва'ющее динамику параметров УКИ и ВЭП. Показано, что сочетание активного и реактивного механизмов ВЭП может приводить к существенной компрессии пи-

ко- и наносекундных ИК импульсов.

В §3 исследованы предельные параметры и динамика усиления мощных УКИ излучения в усилителях с ВЭП. Показано, что в реальных экспериментах ограничение энергетических параметров усиливаемых импульсов может происходить за счет процессов ионизации, а не за счет эффекта насыщения. Выполнено численное моделирование усиления в эффективной двухуровневой среде, а также в среде типа набора двухуровневых систем, что позволило сравнить развитую теорий с реальным экспериментом по генерации мощных пикосекундных ИК импульсов в ТЕ С0г усилителе. Установлено, что динамика усиления УКИ в активных средах с ВЭП обладает существенно большим разнообразием, чем в средах без ВЭП, что обусловлено сочетанием сразу трех нелинейных процессов: усиления, а также дисперсии и поглощения вследствие ВЭП. В длинных усилителях с ВЭП формируются стационарные импульсы, существенно отличающиеся от обычных я-импульсов. Стремление к стационарным импульсам происходит, как правило, немонотонно, причем на промежуточных этапах возможна стадия квазисолитонного распространения. На основе выполненных исследований даются практические рекомендации для разработки газоразрядных систем, рассчитанных на получение мощных ИК импульсов с предельными параметрами. Отмечается, в- частности, что выбором оптимальной длины усиления можно заметно повысить энергию или пиковую интенсивность выходного УКИ.

В Н разработаны модели и исследовано взаимодействие УКИ излучения с ВЭП в полупроводниковых средах. Установлено, что генерация ВЭП в полупроводниках требует гораздо меньшей энергии, чем в газоразрядных средах. Для эффективного чирпирования и компрессии пикосекундных импульсов предпочтительней является не само-, а

кросс-модуляция, причем для применения в качестве накачки имеющихся лазерных источников и использования доступных полупроводников следует использовать эффект двух- (или трех-) фотонного поглощения накачки. При этом никакие ограничения на энергию и другие параметры компрессируемых ИК импульсов не накладываются.

Показано также, что управлять длительностью пикосекундных ИК импульсов в полупроводниках можно и без дополнительного компрессора - за счет модуляции групповой скорости в среде, в которой осуществляется генерация. ВЭП. При этом требуется излучение накачки, приблизительно такой же энергии, как и в случае ФМ кросс-модуляции. Предлагается реализовать необходимое для компрессии УКИ уменьшение концентрации носителей в зоне проводимости либо за счет процесса вынужденной рекомбинации, либо за счет междолинного поглощения накачки (или многофотонного поглощения излучения самого компрессируемого импульса, например, трехфотонного поглощения излучения с X - 10 мкм в СаАэ).

В этом же параграфе предложены новые способы формирования затравочных УКИ в легированных полупроводниках, которые не требуют дополнительного излучения для создания "плазменного" зеркала.

Глава IV посвящена исследованию взаимодействия ФМ излучения с резонансными средами. В §1 на основе различных соотношений между характерными временами (Т2, длительностью импульса ти и временем, определяющим чирп УКИ) выполнена классификация возможных режимов распространения ФМ импульсов в двухуровневых средах. В линейном режиме получено общее решение задачи и дана его физическая интерпретация. Показано, что наличие ФМ приводит к появлению качествено новых режимов распространения: режима модуляции, для которого характерна колебательная модуляция огибающей, мгновенной частоты и

инверсии, и режима укорочения, при котором происходит уменьшение длительности импульса без существенного изменения закона его ФМ. Показано, что для компрессии усиленных импульсов наиболее благоприятным является некогерентный режим усиления и режим укорочения.

В '§2 аналогичные исследования выполнены для многоуровневых сред. В средах с приблизительно эквидистантным спектром появляется дополнительный временной параметр (определяющий дискретность спектра) и число возможных режимов усиления (поглощения) ФМ импульсов возрастает. Развита теория таких режимов и дана их физическая интерпретация, которые подтверждаются численными экспериментами, выполненными применительно к усилению в реальных С0г лазерах. Установлено, что принципиальное значение для реализации того или иного режима имеет скорость прохождения мгновенной частотой УКИ резонан-сов среды, а также количество поляризаций отдельных переходов Т , , излучающих одновременно. В зависимости от этих параметров в лазерных усилителях возможна генерация цугов УКИ двух видов - с фиксированной и управляемой частотой следования. Например, при усилении пикосекундных импульсов в TEA СО, системах возможна генерация цугов УКИ со сверхвысокими ( Ю12 Гц) частотами следования. Режим генерации цуга с перестраиваемой частотой повторения может быть использован для спектрального экспресс-анализа - регистрации больших участков спектра (с достаточно хорошим разрешением) за один лазерный выстрел (§4).

Предложен также общий метод исследования распространения ФМ импульсов в средах с произвольной структурой полосы усиления.

В §3 исследуется•возможность применения метода усиления чир-пированных импульсов к молекулярный средам. Выполнены численные эксперименты для СО, усилителей с учетом реальной вращательной и

колебательной кинетики молекулы С02. Получена зависимость энергии насыщения от длительности усиливаемого импульса. Сделан вывод о перспективности метода УЧИ в молекулярных усилителях: помимо устранения отрицательных эффектов, возникающих при большой пиковой интенсивности излучения, в молекулярных усилителях этот метод обладает дополнительным положительным качеством - его применение позволяет увеличить энергию усиленных УКИ. Энергетический выигрыш возможен за счет взаимодействия с более широким участком спектра неоднородно-уширенной активной среды, а также за счет более полного использования (благодаря релаксационным процессам) энергии, запасенной во вращательных и колебательных степенях свободы активных молекул.

В главе V анализируется влияние эффектов II порядка по полю на усиление мощных импульсов. В §1 рассмотрена структура спектра усиления молекул С02 и ХеС1 и определены квазирезонансные уровни, которые дают основной вклад в оптический эффект Штарка (ОЭШ) и индуцированное уширение линии (ИУЛ). Выполнены численные оценки, которые показали актуальность учета названных эффектов в реальных экспериментах по усилению мощных УКИ в усилителях на С02 и ХеС1.

В §2 на основе уравнений, полученных в главе I, построена модель, описывающая усиление УКИ с учетом смещения энергетических уровней за счет ОЭШ в эффективной двухуровневой среде. Сформулирован критерий некогерентности усиления мощного излучения. Определены условия, при которых в некогерентном режиме за счет ОЭШ возможно формирование стационарных устойчивых импульсов - некогерентных штарковских солитонов (НШС) и выполнено аналитическое исследование их свойств. В то же время учет когерентных эффектов позволил определить детальную структуру НШС. Показано, в частности, что на фро-

нте НШС формируется когерентный выброс, интенсивность которого может существенно превышать значение пиковой интенсивности, предсказываемое некогерентной теорией. Кроме того когерентные эффекты приводят к конечной длине существования НШС (на определенной длине усиления НШС "разваливается" на цуг относительно коротких пичков). Выполнено также исследование истинных ОЭШ-солитонов, которые в общем случае характеризуются сложной ФМ и существенно асимметричной формой.

В §3 рассмотрен другой аспект ОЭШ - снятие пространственного вырождения энергетических уровней, которое приводит к специфическому "уширению" спектральной линии. Получены формулы, описывающие структуру расщепленной линии при воздействии излучения как линейной, так и круговой поляризации. Показано, что в мощных СО, усилителях пикосекундных импульсов такое расщепление позволяет снизить давление активной среды до нескольких атмосфер.

В §4 обсуждается возможность использования ОЭШ для моделирования практически безынерционного "насыщающегося" поглотителя. В этом случае ограничения режима пассивной синхронизации мод на минимальную длительность усиливаемых импульсов, связанные с инерционностью насыщения поглощения, устраняются. В активных средах с достаточно широкой полосой усиления это должно приводить к генерации существенно более коротких импульсов излучения.

В §5 обсуждаются условия, когда индуцированное уширение линии не мало по сравнению с ОЭШ. Для этого случая исследуется влиние ИУЛ на формирование стационарных импульсов излучения в мощных усилителях. Рассмотрены случаи некогерентного и когерентного усиления, а также различные соотношения мекду энергиями насыщения резонансных и квазирезонансных переходов.

Глава VI посвящена исследовании индивидуальных и коллективных (плазменных) эффектов в сверхсильном лазерном поле. В §1 развита теория нестационарного воздействия мощного сфокусированного излучения на плазму с учетом градиентных .(пондеромоторных) сил, влияние которых можно представить как действие "оптического поршня". Аналитические и численные исследования показали, что под действием такого "поршня" в плазме могут возникать гидродинамические течения с ударным фронтом скорости и нестационарная генерация мощных ультракоротких импульсов плотности (УИП), распространяющихся со сверхзвуковой скоростью. Отмечены прикладные аспекты этих эффектов, наиболее важные из которых:

- нагрев плазмы за счет перекачки лазерной энергии сначала в акустическую энергию УИП, а затем в тепловую энергию при их торможении. Новый канал нагрева особенно важен для сверхсильных лазерных полей, когда непосредственный нагрев плазмы (за счет тормозного поглощения излучения) становится незначительным;

- осевая компрессия плазмы лазерным лучем специальной формы. Этот эффект может' быть полезен , например, для инерциального удержания плазмы.

Определены также особенности генерации УИП при различных профилях лазерных пучков.

В §2 исследуется туннельная ионизация атомов в сверхсильном лазерном поле, когда квазиклассическое приближение (вследствие существенной деформации потенциала ионизации) становится неприменимым. Параболическая аппроксимация профиля потенциального барьера позволила разработать модель туннельной ионизации, учитывающую как подбарьерное, так и надбарьерное прохождение электронов. Учет эффекта Штарка в этой модели предсказывает новый эффект - локаль-

ное подавление туннельной ионизации (ЛПТИ). В этом параграфе определены особенности ЛПТИ и выполнены численные оценки интенсивности стабилизации для различных атомов и ионов. Обсуждается возможность регистрации ЛПТИ в экспериментах определенного типа- С этой целью выполнены расчеты эффектов, "сопровождающих" ЛПТИ - эффекта возрастания доли высокоэнергетических электронов в спектре надпороговой ионизации и эффекта подавления генерации (4п-1)-х оптических гармоник.

В §3 предлагается новый подход к разработке сверхбыстрых измерительных систем на основе использования двухцветного лазерного поля- Показано, что сочетание процессов однофотонной ионизации и надпороговой ионизации в туннельном режиме позволяет измерять длительности лазерных импульсов с субфемтосекундным разрешением. Предложены базовые схемы аттосекундной стрик-камеры (АСК) для случаев линейной и циркулярной поляризации низкочастотной компоненты двухцветного поля. Получены формулы для разрешающей способности АСК и. оценено ее предельное разрешение 61. Последнее определяется потенциалом ионизации атомов (или ионов), используемых в качестве "фотокатода", и может достигать значения 51 ~ 10 ас.

В последнем разделе диссертации сформулированы основные результаты работы:

1. Анализ различных резонансных многоуровневых сред на основе селекции вкладов в матрицу плотности р. позволил систематизировать многообразие таких сред, выделить среди них характерные типы и проанализировать (при максимальном сохранении общности) их основные свойства. Разработанные подходы к описанию резонансных многоуровневых сред различного типа использованы в диссертации для исследования взаимодействия УКИ излучения с конкретными активными и

пассивными средами.

2. В диссертации показано, что генерация волны электронной плотности является существенным источником самовоздействия мощных УКИ инфракрасного диапазона при их распространении в газоразрядных и полупроводниковых средах. ВЭП определяет основные характеристики таких УКИ: их амплитудную и фазовую модуляцию, предельные параметры в усиливающих средах, динамику выхода на стационарный рехим, свойства резонансных ИК "солитонов" и "квазисолитонов". Исследования воздействия ВЭП, выполненные в диссертации для различных механизмов генерации ВЭП в различных активных и пассивных средах, показали также, что генерацию ВЭП можно использовать для управления длительностью пикосекундных импульсов когерентного излучения и, в частности, для их существенной компрессии (в условиях, когда другие механизмы компрессии являются не эффективными). Исследования влияния ВЭП на процессы формирования и усиления мощных ИК импульсов позволили также сделать и ряд других практических выводов, которые необходимо учитывать при разработке лазерных систем ИК излучения, рассчитанных на получение предельных параметров мощных лазерных импульсов.

Генерация ВЭП в полупроводниках требует энергий излучения существенно меньших, чем в газоразрядных средах. В полупроводниках за счет кросс-модуляции излучения возможно эффективное управление длительностью и формой пикосекундных ИК импульсов. При этом никакие ограничения на энергию и другие параметры Ж импульсов не накладываются.

3. Взаимодействие чирпированных лазерных импульсов с резонансными средами является более разнообразным, чем в случае УКИ без ФМ. Наличие дополнительного параметра тт, определяющего "скорость чирпа"

(или, в общем случае, ширину спектра ФМ), увеличивает число возможных соотношений между временными параметрами тв, ти и Т2, определяющими это взаимодействие, и, следовательно, увеличивает число возможных режимов распространения ФМ УКИ в резонансных средах, часть из которых соответствует качественно новым режимам усиления УКИ в активных средах или их распространения в пассивных резонансных средах. С практической точки зрения интересны режимы модуляции, реализация которых позволяет формировать цуги УКИ со сверхбольшой (г Ю12 Гц) частотой повторения (как фиксированной, так и перестраиваемой), а также режим укорачивания (или режим формирования ч-цуга при адиабатическом прохождении резонансов в многоуровневых средах). Последний можно использовать для спектрального экспресс-анализа достаточно больших участков спектра за один лазерный выстрел.

Особое значение исследования усиления ФМ импульсов имеют для реализации метода усиления чирпированных импульсов (одного из наиболее перспективных методов генерации сверхсильных лазерных полей). В диссертации показано, что в молекулярных усилителях высокого давления метод УЧИ обладает дополнительным положительным качеством - наряду с увеличением пиковой интесивности его применение позволяет увеличить и энергию усиливаемых импульсов за счет более полной утилизации энергии, запасенной во вращательных и колебательных "резервуарах" молекулярной активной среды. 4. В сильных лазерных полях, реализуемых в мощных усилителях, становятся заметными (а при наличии дополнительных к.Еазирезонансов и определяющими) волновые проявления эффектов II порядка по полю. При фокусировке же таких полей многие оптические и акустические свойства вещества меняются кардинально. Эти изменения обусловлены

проявлением новых фундаментальных,закономерностей как коллективных процессов в плазме, так и индивидуального взаимодействия сверхсильного излучения с отдельными атомами и ионами. В диссертации предсказаны и исследованы следующие эффекты:

- генерация поперечных ударных импульсов плотности в плазмё под действием "оптического поршня" - пондеромоторных сил мощного сфокусированного лазерного луча. Генерация таких УИП открывает новый канал нагрева лазерной плазмы в сверхсильных полях, при котором лазерная энергия преобразуется сначала в акустическую (кинетическую энергию УИП), а затем - при торможении УИП - в тепловую. Этот эффект становится особенно важным, когда непосредственный нагрев лазерной плазмы (за счет тормозного поглощения) становится незначительным;

- осевая компрессия плазмы лазерным лучем специальной формы;

- локальное подавление туннельной ионизации и "сопутствующие" эффекты - искажение энергетического спектра надпороговых электронов, появляющихся при такой ионизации, и трансформация нелинейно-оптического отклика образующейся плазмы (подавление генерации (4п-1)-х оптических гармоник).

5. В диссертации разработаны физические принципы измерительных систем существенно нового типа, базирующихся на использовании особенностей процесса надпороговой ионизации в туннельном режиме. Предложена базовая технология для разработки стрик-камер с субфем-тосекундным временным разрешением.

Основные материалы диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Ю.А.Ильинский, В.Д.Таранухин, Р.В.Хохлов. Некоторые особенности ВКР на вращательных переходах. Нелинейные процессы в опти-

¡ce, ЖЗ, Новосибирск, 1973, с. 269-273.

2. Ю. А. Ильинский, В. Д. Таранухин. Особенности ВКР при наличии пространственного вырождения уровней. Квантовая электроника, У, 401-407 (1974). .

3. В.'А! Ильинский, В. Л. Таранухин. Генерация резонансного излучения при ВКР в газах. Тезисы VII Всесоюзной конференции по КиНО, Ташкент, 1974, с. 255-256.

4. Ю. А. Ильинский, В. Д. Таранухин. Теория повышения частоты в газах в условиях двухфотонного резонанса. Квантовая электроника, 2, 1497-1507 (1975).

5. Ю. А. Ильинский, В. Д. Таранухин. Активная спектроскопия ГКР света. ЖЭТФ, 69, 833-835 (1975).

6. Ю. А. Ильинский, В. Д. Таранухин. Активная спектроскопия гиперкомбинационного рассеяния света. Сб. "ВКР света", Киев, 1975, с. 83.

7. В. Д. Таранухин. АСКР света при резонансной подсветке. Тезисы VIII Всесоюзной конференции по КиНО, Тбилиси, 1976, т. 2, с. 88.

8. В. Д. Таранухин. Особенности пробразования частоты ИК излучения в условиях резонанного ВКР. Тезисы IV Всесоюзной конференции по физическим основам передачи информации лазерным излучением, Киев, 1976, с. 166.

9. В. Д. Таранухин. ВКР света при резонансной подсветке. Квантовая

электроника, б, 2258-2261 (1979).

10. В.Д.Таранухин. Поляризационные особенности квазирезонансного КР света на сложных молекулах при ИК накачке. Квантовая электроника, 7, 1466-1470 (1980).

11. В. Т. Платоненко, В. Д. Таранухин. .Генерация одиночных перестраиваемых. по длительности наносекундншх импульсов TEA С0г лазером в режиме пассивной синхронизации мод. Квантовая электроника, 8,

1919-1924 (1981).

12. В. Т. Платоненко, В. Д. Таранухин. Когерентное усиление световых импульсов в средах с дискретным спектром. Тезисы XI Всесоюзной конференции по КиНО, Ереван, 1982, ч. 2, с. Б11.

13. В. Т. Платоненко, В. Д. Таранухин. Когерентное усиление световых импульсов в средах с дискретным спектром. Квантовая электроника, 10, 2246-2257 (1983).

14. В. Т. Платоненко, В. Д. Таранухин. Волна электронной плотности и генерация сверхкоротких импульсов излучения в ИК диапазоне. Тезисы XII Международной конференции по КиНО, Москва, 1985, ч. I, с. 33.

15. А. Е. Коренченко, В. Т. Платоненко, В. Д. Таранухин. Особенности усиления пикосекундных импульсов УФ излучения в ХеС1 усилителе. Там же, ч. II, с. 754.

16. В. Д. Таранухцн. О возможности укорочения пикосекундных импульсов ИК излучения в полупроводниках. Квантовая электроника, 12, 1995-1996 (1985).

17. В. Т. Платоненко, В. Д. Таранухин. Волна электронной плотности и генерация сверхкоротких импульсов в С02 усилителе высокого давления. Квантовая электроника, 13, 582-588 (1986).

18. С. А. Ахманов, А. М. Вальшин, В. М. Гордиенко, М. С. Джиджоев, С. В. Краюппсин, И. А. Кудинов, В. Т. Платоненко, В. К. Попов, В. Д. Таранухин. Генерация и усиление сверхкоротких импульсов света с помощью эксимерных лазеров. Квантовая электроника, 13, 1992-1998 (1986).

19. В. Т. Платоненко, В. Д. Таранухин. ВЭП и генерация сверхкоротких импульсов излучения в ИК диапазоне. Известия АН СССР, серия фи-зич., 50, 786-790 (1986).

20. В. Т. Платоненко, В. Д. Таранухин. Особенности усиления пикосе-

кундных импульсов УФ излучения в ХеС1 усилителе. Квантовая электроника, 14, 62-66 (1987).

21. S.A.Akhmanov, V. М. Gordienko, М.S.Dzhidzhoev, S.V.Krayushkin, I.A.Kudinov, V.T. Platonenko, V.K.Popov, V.D.Taranukhin. Laser Spectrometer for Picosecond and Subpicosecond Spectroscopy in the IR, Visible and UV. Proceedings of the IV Symposium Opt. Spectroscopy, Reinhardsbrunn, 1986, p.94-102.

22. A. E. Коренченко, В. Т. Платоненко, В. Д. Таранухин. Особенности усиления пикосекундных импульсов УФ излучения в ХеС1 усилителе. Известия АН СССР, серия физич., 51_, 215-218 (1987).

23. А. В. Новиков, В. Д. Таранухин. Ионизация активной среды ТЕ СО, лазера мощным пикосекундным импульсом ИК излучения - новый тип самовоздействия УКИ ИК диапазона. V Международный симпозиум "Сверхбыстрые процессы в спектроскопии", Вильнюс, 1987, с. 44.

24. В. Д. Таранухин. Усиление ультракоротких фазово-модулировакных-импульсов ИК излучения в СО, усилителе. Квантовая электроника, 15, 1738-1743 (1988).

25. А. В. Новиков, 'В. Д. Таранухин. Особенности ионизации активной среды ТЕ С0г лазера мощным пикосекундным импульсом ИК излучения. Квантовая электроника, 15, 490-496 (1988).

26. В.Д. Таранухин. Способ управляемого увеличения длительности ультракоротких импульсов лазерного излучения. Авторское свидетельство № 1484257 (приоритет от 16.04.87).

27. В.Д.Таранухин. Способ уменьшения длительности ультракоротких импульсов лазерного излучения. Авторское свидетельство № 1459477 (приоритет от 16.04.87).

28. В.Д. Таранухин. Способ уменьшений длительности ультракоротких импульсов лазерного излучения.' Авторское свидетельство № 1468238

(приоритет от 16.04.87).

29. V.D.Taranukhin. Amplification of Picosecond IR Pulses in High-Pressure C02 Amplifier. Proceedings of the III International Symposium on Modern Optics, Budapest.(Hungary), 1988, v.l, p.168-173.

30. В. Д. Таранухин, С. Ю. Тен. Усиление пикосекундных импульсов с фазовой модуляцией в СО, усилителе высокого давления: возмохность генерации пачек УКИ с ТГц частотой повторения. Тезисы XIII Международной конференции по КиНО, Минск, 1988, ч. I, с. 200-201.

31. 3. А. Биглов, В. М. Гордиенко, И. А. Кудинов, В. Т. Платоненко, В. А. Слободянюк, В. Д. Таранухин. Генерация и регенеративное усиление сверхкоротких импульсов в диапазоне 10 мкм. Там же, ч.III, с. 119-120.

32. В. Д. Таранухин, С. Ю. Тен. Когерентное усиление ультракоротких лазерных импульсов с фазовой модуляцией. ЖЭТФ, 95, 1246-1255

(1989).

33. В. Д. Таранухин. Управление длительностью пикосекундных ИК импульсов в -полупроводниках с изменяемой дисперсией. Квантовая электроника, 16, 595-598 (1989).

34. V.D.Taranukhin.. Amplification of Picosecond IR Pulses in High-Pressure• C02 Amplifier. Acta Physica Hungarica, 68, 47-65

(1990).

35. В. Д. Таранухин, С. Ю. Тен. Распространение импульсов когерентного излучения с ФМ в резонансных средах. Квантовая электроника, 17, 1162-1166 (1990).

36. В. Д. Таранухин. 0 формировании стационарных ударных импульсов излучения большой мощности в резонансных усиливающих средах. Квантовая электроника, 17, 1260-1265 (1990).

37. V.D.Taranukhin. Amplification of the IR Picosecond Pulses by IE C02 Amplifier. VI International Symposium Ultrafast Phenomena in Spectroscopy UPS'89, Neubrandenburg (Germany), 1989, Abstracts, Pth 25.

38. В. Д. Таранухин. Усиление ИК импульсов большой мощности в ТЕ, СО, лазерах. II Symposium on Laser Spectroscopy SLS, Pech (Hungary), 1989, Abstract Collection, p.68.

39. V.D.Taranukhin. Amplification of High-Power Picosecond Laser Pulses in Multiatmosphere CO., Amplifier. XXVI Colloquium Spectro-scopicum internationale CSI'89, Sofia (Bulgaria), 1989, Abstracts, v.1, p.179.

40. В. Д. Таранухин. Об усилении сверхкоротких импульсов ИК излучения большой интенсивности в ТЕ С02 усилителях пониженного давления. Квантовая электроника, V7, 454-455 (1990).

41. В. Д. Таранухин, С. Ю. Тен. Физика ультракоротких лазерных импульсов с ФМ в усиливающих и поглощающих средах. Генерация цугов УКИ с.ТГц частотами следования. Тезисы VI Всесоюзной конференции "Оптика лазеров", 'Ленинград, 1990, с. 331.

42. В. Д. Таранухин, С. Ю. Тен. Усиление ультракоротких лазерных импульсов с ФМ в средах с дискретным спектром. Квантовая электроника, 18, 40-44.(1991).

43. В. Д. Таранухин, С. Ю. Тен. Метод усиления чирпированных импульсов в С0г лазерных системах. Сб. "Квантовая электроника", №42, Киев, 1992, с. 8-11.

44. В. Д. Таранухин. Предельные параметры лазерных импульсов в газоразрядных С02 усилителях высокого давления. Там же, с. 18-20.

45. В. Д. Таранухин. Режимы усиления импульсов когерентного излучения в многоуровневых средах типа "синглет-мультиплет". Известия

вузов. Радиофизика, 34, 352-356 (1991).

46. V.D.Taranukhin. Generation of Steady-State Steep-Sided Pulses of Powerful Radiation in Resonance Amplifier. VI Symposium Opt. Spectroscopy, Neubrandenburg (Germany), 1990.

47. 3. А. Биглов, В. M. Гордиенко, В. Т. Платоненко, В. А. Слободянюк, В. Д. Таранухин, С. Ю. Тен. Генерация и усиление ФМ пикосекундных импульсов 10 мкм диапазона. Известия АН СССР, серия физич., 55, 337-345 (1991).

48. Е.В.Платонова, В.Д.Таранухин, С.Ю.Тен. Предельные параметры УКИ излучения в газоразрядных усилителях на С02. Тезисы XIV Международной конференции по КиНО, Ленинград, 1991, т. III, с. 147148.

49. В. Д. Таранухин. Туннельная ионизация атомов и ионов в сверхсильных полях. Там же, PthI 12.

50- В. Д. Таранухин. Туннельная ионизация атомов и ионов в сверхсильных лазерных полях. Квантовая электроника, 18, 1277-1278 (1991).

51. Е. В. Платонова," В. Д. Таранухин. Динамика усиления и предельные параметры мощных УКИ излучения в газоразрядных усилителях. Известия .РАН, серия физич., 56, 90-95 (1992).

52. Р. В. Кулягин, В. Д. Таранухин. Туннельная ионизация атомов и ионов в сверхсильных лазерных полях. Там же, с. 108-111.

53. E.V.Platonova, V.D.Taranukhin. Ultimate Parameters of HighPower Ultrashort Pulses in C0£-Gas-Discharge Amplifier. SPIE, Vol.1800 Superintense Laser Fields, p.17-25 (1991).

54. V.D.Taranukhin. Tunneling Ionization of Atoms and Ions in Strong Laser Field. Ibid., p.113-118.

55. В. Д. Таранухин, M. Ю. Погосбекян. Влияние оптического эффекта

Штарка на усиление мощных импульсов излучения в резонансных средах. Квантовая электроника, 20, 823-827 (1993).

56. 1.V.Ivanov, V.D.Taranukhin. Generation of Nonstationary Shock Pulses in Plasma, under the Action of Superstrong Laser Field, l aser Physics, 3, p. 706-712 (1993).

57. R.V.Kulyagin, V.D.Taranukhin. Tunneling Ionization of Atoms and Ions in Strong Laser Field and Effect of Local Ionization Suppression. Ibid., p.664-650.

58. В. Д. Таранухин. Динамика усиления УКИ излучения в активных средах с ВЭП. Тезисы VII Международной конференции "Оптика лазеров", Санкт-Петербург, 1993, ч. II, с. 657.

59. И. В. Иванов, В. Д. Таранухин. Генерация мощных УКИ плотности в лазерной плазме. Там же, с. 655.

60. Р. В. Кулягин, В. Д. Таранухин. Туннельная ионизация атомов и ионов в сильном лазерном поле и генерация оптических гармоник. Там же, с. 673.

61. V. D. Taranukhin, I.V. Ivanov, R. V. Kulyagin. Plasma - Super-strong Laser Field Interaction: New Individual and Collective Effects. International Symposium Optics Quebec'93, Conference on Mode-Locked and Solid State Lasers, Amplifiers and Applications, Quebec (Canada), 1993 (Proc. SPIE, 1994, Vol.2041, pp.240-251).

62. P. В. Кулягин, В. Д. Таранухин. Туннельная ионизация атомов и ионов в сильном лазерном поле и эффект локального подавления ионизации. Известия РАН, серия физич., 58, 161-166 (1994).

63. P.B.Corkum, V. D. Taranukhin, Е.Constant. Measuring Subfemt.o-second Pulses. International _ Quantum Electronics Conference IQEC'94 (Anaheim, California, 1994). Technical Dygest, vol.9, p. 159.

64. I.V. Ivanov, V.D.Taranukhin. Generation of Nonstationary Shock Density Pulses and Plasma Compression by Superstrong Laser Fields. International Conference on Short Wavelength Radiation and Applications (Zvenigorod, Russia, 1994);- 23rd European Conference on Laser Interaction with Matter (Oxford, England, 1994).

65. И. В. Иванов, В. Д. Таранухин. Генерация нестационарных ударных импульсов плотности в плазме под действием сверхмощного лазерного излучения. Известия РАН, серия физич., 59, 193-199 (1995).

ЦНИЭИуголь. Типография. Тираж 100 экз. Заказ № 7