Generatsiya stabil'nogo femtosekundnogo superkontinuuma v raskhodyashchemsya lazernom puchke dlya vremya-razreshayushchey shirokopolosnoy spektroskopii lazerno-indutsirovannykh protsessov v veshchestve

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Для проведения время-разрешенной спектроскопии поглощения с суб-нс временным разрешением необходимы источники белого света с короткой или ультракороткой длительностью, которые возможно синхронизировать с другими лазерными системами. На основе фемтосекундного лазерного источника в ближнем ИК диапазоне был сгенерирован суперконтинуум с высокой спектральной яркостью (~ 10пДж/нм) в спектральном диапазоне ~ 450-750 нм, высокой стабильностью, как от импульса к импульсу (порядка 2-5 %), так и на большом (несколько часов) промежутке времени. Такие характеристики суперконтинуума были достигнуты за счет работы в расходящемся пучке, что позволяет избежать множественной филаментации, а также добиться стабилизации спектра (уменьшения флуктуаций в два раза и больший диапазон стабильности по энергии), и его уширения за счет изменения динамического баланса между Керровской фокусировкой, плазменной дефокусировкой и дифракцией. Временное разрешение достигалось за счет специально разработанной системы электронной задержки на основе программируемых логических интегральных схем, что позволило добиться суб-нс временного разрешения в широком временном окне (вплоть до нескольких мс). Данная методика была успешно апробирована в экспериментах по исследованию динамики абляции кремния при наносекундном лазерном воздействии.

References

  1. A. Owyoung and E.D. Jones, Opt. Lett. 1, 152 (1977).
  2. S. Wartewig, IR and Raman Spectroscopy, Wiley-VCH, Weinheim (2003).
  3. M. Muller and A. Zumbusch, ChemPhysChem. 8, 2157 (2007).
  4. D. D. Dlott, Annu. Rev. Phys. Chem. 50, 251 (1999).
  5. H. Arnolds and M. Bonn, Surf. Sci. Rep. 65, 45 (2010).
  6. D. R. Dietze and R. A. Mathies, ChemPhysChem. 17, 1224 (2016).
  7. S. Roy, J. R. Gord, and A. K. Patnaik, Prog. Energy Combust. Sci. 36, 280 (2010).
  8. L. Lounis, Y. Zheng, C. Spezzani, E. Ferrari, M. Edrrief, A. Ciavardini, H. Popescu, E. Allaria, C. Laulhe, F. Vidal, and M. Sacchi, IEEE Trans. Magn. 53, 18 (2017).
  9. P. Babilotte, P. Ruello, D. Mounier, T. Pezeril, G. Vaudel, M. Edely, J. M. Breteau, V. Gusev, and K. Blary, Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys. 81, 1 (2010).
  10. F. Reiter, U. Graf, E. E. Serebryannikov, W. Schweinberger, M. Fiess, M. Schultze, A. M. Azzeer, R. Kienberger, F. Krausz, A. M. Zheltikov, and E. Goulielmakis, Phys. Rev. Lett. 105, 1 (2010).
  11. J. Bonse, G. Bachelier, J. Siegel, and J. Solis, Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys. 74, 1 (2006).
  12. S. Link, C. Burda, B. Nikoobakht, and M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. B 104, 6152 (2000).
  13. M.J. Smith, M.J. Sher, B. Franta, Y.T. Lin, E. Mazur, and S. Gradecak, J. Appl. Phys. 112, 083518 (2012).
  14. A. L. Cavalieri, N. Muller, T. Uphues et al. (Collaboration), Nature 449, 1029 (2007).
  15. J. Kasparian, M. Rodriguez, G. Mejean, J. Yu, E. Salmon, H. Wille, R. Bourayou, S. Frey, Y.-B. Andre, A. Mysyrowicz, R. Sauerbrey, J.-P. Wolf, and L. Woste, Science 301, 61 (2003).
  16. A. Dubietis, G. Tamosauskas, R. Šuminas, V. Jukna, and A. Couairon, Lith. J. Phys. 57(3), 113 (2017).
  17. D. Kartashov, S. AliŠsauskas, A. PugŠzlys, A. Voronin, A. Zheltikov, M. Petrarca, P. Bejot, J. Kasparian, J.-P. Wolf, and A. BaltuŠska, Opt. Lett. 37, 3456 (2012).
  18. C. F. Kaminski, R. S. Watt, A. D. Elder, J. H. Frank, and J. Hult, Appl. Phys. B Lasers Opt. 92, 367 (2008).
  19. N. Marchenkov, E. Mareev, F. Potemkin, A. Kulikov, F. Pilyak, E. Ibragimov, and G. Scholar, Optics 5, 1 (2023).
  20. A. Couairon and A. Mysyrowicz, Phys. Rep. 441, 47 (2007).
  21. A. Brodeur, Q. City, O. G. Kosareva, and V. P. Kandidov, J. Nonlinear Opt. Phys. Mater. 8, 121 (1999).
  22. E. Mareev, V. Bagratashvili, N. Minaev, F. Potemkin, and V. Gordienko, Opt. Lett. 41, 5760 (2016).
  23. S. V. Chekalin, A. E. Dokukina, A. E. Dormidonov, V. O. Kompanets, E. O. Smetanina, and V. P. Kandidov, J. Phys. B At. Mol. Opt. Phys. 48, 094008 (2015).
  24. A. V. Tausenev, P. G. Kryukov, M. M. Bubnov, M. E. Likhachev, M. V. Yashkov, and V. F. Khopin, Quantum Electron. 35, 581 (2005).
  25. S. Coen, A. H. L. Chau, R. Leonhardt, J. D. Harvey, J. C. Knight, W. J. Wadsworth, and P. S. J. Russell, J. Opt. Soc. Am. B 19, 753 (2002).
  26. A. A. Ionin, S. I. Kudryashov, S. V. Makarov, L. V. Seleznev, and D. V. Sinitsyn, JETP Lett. 90, 423 (2009).
  27. F. V. Potemkin, E. I. Mareev, A. A. Podshivalov, and V. M. Gordienko, New J. Phys. 17, 053010 (2015).
  28. K. Lim, M. Durand, M. Baudelet, and M. Richardson, Sci. Rep. 4, 7217 (2014).
  29. V. N. Bagratashvili, V. M. Gordienko, E. I. Mareev, and N. V. Minaev, Russ. J. Phys. Chem. B 10, 1 (2016).
  30. K. V. Lvov, Y. S. Stremoukhov, F. V. Potemkin, and E. A. Migal, Laser Phys. Lett. 15, 085402 (2018).
  31. I. Grazuleviciute, M. Skeivyte, E. Keblyte, J. Galinis, G. Tamosauskas, and A. Dubietis, Lith. J. Phys. 55, 110 (2015).
  32. F. V. Potemkin, E. I. Mareev, and E. O. Smetanina, Phys. Rev. A 97, 033801 (2018).
  33. A. Feltrin, R. Bartlome, C. Battaglia et al. (Collaboration), Informacije Midem-Journal of Microelectronics Electronic Components and Materials 39, 231 (2009).
  34. D. Puerto, J. Solis, and J. Siegel, Applied Surface Science 666, 160372 (2024).
  35. T. Feng, G. Chen, H. Han, and J. Qiao, Micromachines 13, 1 (2021).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».