Инд. авторы:	Жуков В.П., Булгакова Н.М., Федорук М.П.
Заглавие:	Моделирование воздействия на стекло последовательности лазерных импульсов с разными длинами волн
Библ. ссылка:	Жуков В.П., Булгакова Н.М., Федорук М.П. Моделирование воздействия на стекло последовательности лазерных импульсов с разными длинами волн // Вычислительные технологии. - 2017. - Т.22. - № 6. - С.48-56. - ISSN 1560-7534. - EISSN 2313-691X.
Внешние системы:	РИНЦ: 32248592;
Реферат:	rus: Разработана и исследована модель обработки материала последовательностью двух импульсов с разными длинами волн. Стекло облучается первым коротковолновым лазерным импульсом, создающим электроны проводимости в малой (размером порядка длины волны) области пространства. Второй - длинноволновый - импульс обеспечивает дальнейшее увеличение плотности электронов проводимости и высокое поглощение энергии излучения, приводящее к модификации материала. Таким образом, модификация материала происходит в области пространства, размеры которой определяются меньшей длиной волны. При этом энергии обоих импульсов могут быть значительно меньше энергии, необходимой для модификации одиночным импульсом. Моделирование проведено в рамках нелинейных уравнений Максвелла, дополненных уравнениями гидродинамического типа для плазмы электронов проводимости. Обсуждаются некоторые особенности построения конечно-разностной схемы для решения этой задачи. eng: The following scheme of materials fabrication by a sequence of two laser pulses with different wavelength is investigated by numerical modelling. At first, the glass is irradiated by a shortwave pulse, which produces seed electrons in the conductive zone of a small size (in order to several cubic wavelengths) volume due to photoionization. The long wavelength second pulse provides the further increase of conductive electrons density due to impact ionization and high absorption of radiative energy. The absorbed energy is so large, so it provides the modification of material. Thereby the material modification is created in a small volume of space, which is determined by the smallest wavelength. The energies of both pulses could be well below the energy required for the modification by single pulse. The modelling was done in the frame of nonlinear Maxwell equations supplemented by hydrodynamic type equations for the plasma of conductive zone electrons. The features of used finite-difference scheme are also discussed.
Ключевые слова:	dichromatic laser pulse; femtosecond laser pulses; нелинейные уравнения Максвелла; дихроматический лазерный импульс; фемтосекундный лазерный импульс; nonlinear Maxwell’s equations;
Издано:	2017
Физ. характеристика:	с.48-56
Цитирование:	1. Potemkin, F.V., Bravy, B.G., Bezsudnova, Yu.I., Mareev, E.I., Starostin, V.M., Platonenko, V.T., Gordienko, V.M. Overcritical plasma ignition and diagnostics from oncoming interaction of two color low energy tightly focused femtosecond laser pulses inside fusied silica // Laser Phys. Lett. 2016. Vol. 13, No. 4. Paper 045402c. 8 p. 2. Couairon, A., Sudrie, L., Franco, M. et al. Filamentation and damage in fused silica induced by tightly focused femtosecond laser pulses // Phys. Review B. 2005. Vol. 71, No. 12. Paper 125435. 11 p. 3. Bulgakova, N.M., Zhukov, V.P., Meshcheryakov, Yu.P., Gemini, L., Brajer, J., Rostohar, D., Mocek, T. Pulsed laser modification of transparent dielectrics: What can be foreseen and predicted in numerical experiments // J. of the Optical Soc. of America. B. 2014. Vol. 31, No. 11. P. C8-C14. 4. Zhukov, V.P., Rubenchik, A.M., Fedoruk, M.P., Bulgakova, N.M. Interaction of doughnut-shaped laser pulses with glasses // JOSA B. 2017. Vol. 34, No. 2. P. 463-471. 5. Булгакова Н.М., Жуков В.П., Федорук М.П. Численное моделирование распространения фемтосекундного лазерного импульса в нелинейных средах // Вычисл. технологии. 2012. Т. 17, № 4. С. 14-28. 6. Келдыш Л.В. Ионизация в поле сильной электромагнитной волны // ЖЭТФ. 1964. Т. 47, вып. 5(11). С. 1945-1957. 7. Yee, K.S. Numerical solution of initial boundary value problems involving Maxwell’s equations in isotropic media // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 1966. Vol. 17. P. 585-589. 8. Berenger, J.-P. A perfectly matched layer for the absorption of electromagnetic waves // J. of Comput. Phys. 1994. Vol. 114. P. 185-200. 9. Petropoulos, P.G. Reflectionless sponge layers as absorbing boundary conditions for the numerical solution of Maxwell equations in rectangular, cylindrical, and spherical coordinates // SIAM J. Appl. Math. 2000. Vol. 60, No. 3. P. 1037-1058. 10. Deinega, A., Valuev, I. Long-time behavior of PML absorbing boundaries for layered periodic structures // Comput. Phys. Commun. 2011. Vol. 182. P. 149-151. 11. Milam, D. Review and assessment of measured values of the nonlinear refractive-index coefficient of fused silica // Appl. Optics. 1998. Vol. 37, No. 3. P. 546-550. 12. Grojo, D., Gertsvolf, M., Lei, S., Barillot, T., Rayner, D.M., Corkum, P.B. Exciton-seeded multiphoton ionization in bulk SiO2 // Phys. Review B. 2010. Vol. 81. Paper 212301. 4 p. 13. Peng, J., Grojo, D., Rayner, D.M., Corkum, P.B. Control of energy in femtosecond laser dielectric interactions // Appl. Phys. Lett. 2013. Vol. 102. Paper 16105. 3 p.