Вынужденное рассеяние Мандельштама–Бриллюэна и оптический пробой воды в одном лазерном импульсе при фокусировке пучка накачки на поверхность

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые обнаружено вынужденное рассеяние Мандельштама–Бриллюэна и оптический пробой в одном импульсе в слое воды (30 мм) с излучением спектральной линии водорода Hα 656.27 нм при фокусировке пучка Nd3+ : YAG лазера (532 нм, 10 нс, 0.4 мДж) на поверхность по нормали к ней с мощностью кратно ниже критической мощности самофокусировки 1.7 МВт в воде. При энергии лазерного импульса 0.6 мДж оптический пробой происходит перед развитием вынужденного рассеяния Мандельштама–Бриллюэна, блокируя его. Эксперименты с дополнительным рядом образцов (ацетон, этанол, толуол и CCl4) выявили наличие оптического пробоя с локализацией у поверхности, что подтверждается выбросом капли ударной волной, а также генерацией линии водорода во всех образцах, кроме CCl4, где водород отсутствует в составе вещества. Синергетический механизм нелинейно-оптической компрессии импульса и коллапса пучка с достижением порога пробоя воды обсуждается.

Об авторах

С. М Першин

Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН

Email: pershin@kapella.gpi.ru
Москва, Россия

А. Ф Бункин

Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН

Москва, Россия

М. А Давыдов

Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН

Москва, Россия

А. Н Фёдоров

Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН

Москва, Россия

М. Я Гришин

Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН

Москва, Россия

П. А Сдвиженский

Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. С. А. Ахманов, Р. В. Хохлов, Проблемы нелинейной оптики, Наука, М. (1964).
  2. R. W. Boyd, Nonlinear Optics, 3rd ed., Academic Press, N.Y. (2008).
  3. M. Sadraeian, I. Kabakova, J. Zhou, and D. Jin, Appl. Phys. Rev. 11, 021324 (2024); https://doi.org/10.1063/5.0183276.
  4. O. V. Karpova, A. D. Kudryavtseva, V. N. Lednev, T. V. Mironova, V. B. Oshurco, S. M. Pershin, E. K. Petrova, N. V. Tcherniega, and K. I. Zemskov, Laser Phys. Lett. 13(8), 085701 (2016); https://doi.org/10.1088/1612-2011/13/8/085701.
  5. V. I. Kovalev, S. M. Pershin, M. V. Arkhipenko, A. N. Fedorov, O. V. Karpova, and V. B. Oshurko, Proc. of Frontiers in Optics / Laser Science, OSA 2019, Sept 14-19; www.osa-opn.org/bio-quantum.
  6. P.-J. Wang, Y.-H. Pang, S.-Y. Huang, J.-T. Fang, S.-Y. Chang, S.-R. Shih, T.-W. Huang, Y.-J. Chen, and C.-K. Sun, Sci. Rep. 12, 12596 (2022); https://doi.org/10.1038/s41598-022-16845-5.
  7. S. N. Mantsevich, E. I.Kostycheva, A. N. Danilin, D. A. Brukvina, K. N. Min'kov, and N. Yu. Dmitriev, Phys. Rev. A 111(4), 043509 (2025); https://doi.org/10.1103/PhysRevA.111.043509
  8. Ю. Н. Карасев, В. С. Старупов, Письма в ЖЭТФ 7, 153 (1968).
  9. С. М. Першин, А. Ф. Бункин, М. А. Давыдов, А. Н. Федоров, М. Я. Гришин, Письма в ЖЭТФ 112(7), 437 (2020)
  10. B. Hafizi, J. P. Palastro, J. R. Penano, T. G. Jones, L. A. Jonson, M. H. Helle, D. Kaganovich, Y. H. Chen, and A. B. Stamm, J. Opt. Soc. Am. B 33(10), 2062 (2016); https://doi.org/10.1364/JOSAB.33.002062.
  11. С. М. Першин, А. И. Водчиц, В. А. Орлович, М. Я. Гришин, И. А. Ходасевич, Краткие сообщения по физике ФИАН 51(3), 3 (2024)
  12. А. Л. Дышко, В. Н. Луговой, А. М. Прохоров, Письма в ЖЭТФ 6, 655 (1967)
  13. И. О. Киняевский, А. В. Корибут, И. В. Гриценко, А. М. Сагитова, М. В. Ионин, Е. Э. Дунаева, А. А. Ионин, Оптика и спектроскопия 131(2), 202 (2023)
  14. С. В. Чекалин, В. П. Кандидов, УФН 183(2), 133 (2013)
  15. H. Yoshida, T. Hatae, H. Fujita, M. Nakatsuka, and S. Kitamura, Opt. Express 17(16), 13654 (2009); https://doi.org/10.1364/OE.17.013654.
  16. Б. Я. Зельдович, Н. Ф. Пилипецкий, В. В. Шкунов, Обращение волнового фронта, Наука, М. (1985).
  17. К. Д. Егоров, В. А. Нехаенко, С. М. Першин, С. А. Плешанов, А. А. Подшивалов, В. В. Шувалов, Квантовая электроника 13(6), 1169 (1986)
  18. В. А. Нехаенко, С. М. Першин, А. А. Подшивалов, Квантовая электроника 13, 453 (1986)
  19. Z. Men, W. Fang, Z. Li, C. Sun, Zh. Li, and X. Wang, Opt. Lett. 40(7), 1434 (2015); https://doi.org/10.1364/OL.40.001434.
  20. H. Yui, Anal. Bioanal. Chem. 397, 1181 (2010); https://doi.org/10.1007/s00216-010-3703-y.
  21. M. Yr. Grishin, O. V. Karpova, M. V. Arkhipenko, S. M. Pershin, E. V. Shashkov, and G. A. Boldin, Picosecond laser induced inactivation of tobacco mosaic virus, 32nd International Conference "Advanced Laser Technologies" (ALT'25), September 22-26, 2025, Kazan. Biomedical Photonics Section 5, Book of abstracts p. 75 (oral); https://altoonference.org/documents/alt25/ALT2025%20abstracts.pdf.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

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».