V.E. ZUEV INSTITUTE OF ATMOSPHERIC OPTICS
RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES, SIBERIAN BRANCH
News
21 September 2023
Journal of the Optical Society of America BA. Bulygin and Yu. Geints
Toward high-speed effective numerical simulation of multiple filamentation of high-power femtosecond laser radiation in a transparent medium
А.Д. Булыгин, Ю.Э. Гейнц
К вопросу о высокоскоростном эффективном численном моделировании многократной филаментации мощного фемтосекундного лазерного излучения в прозрачной среде
Сотрудники Лаборатории нелинейно-оптических взаимодействий ИОА СО РАН предложили и обосновали усовершенствованную численную методику фазовых экранов, заданных на разреженной пространственной сетке, для использования в задачах распространения лазерного излучения в нелинейных случайно-неоднородных средах. В рамках методики с помощью технологии машинного обучения проводится поиск оптимального вида подстановочной функции для базовой системы дифференциальных уравнений и проводится вычисление диэлектрической постоянной эффективного фазового экрана на примере моделирования множественной филаментации сантиметрового лазерного пучка в турбулентном воздухе. Явление лазерной филаментации представляет интерес для решения задач атмосферной оптики, связанных с дистанционным зондированием окружающей среды и передачей энергии с помощью лазера.
Исследования поддержаны Российским научным фондом (РНФ), грант № 21-12-00109, и Минобрнауки России, грант № 075-15-2021-615.
Примеры экранов турбулентной фазы, используемых при моделировании множественной филаментации при температуре 100°C и 400°C (a, b) соответственно. Смоделированное пространственное распределение нормализованного потока wf =wf ((в логарифмическом масштабе) на расстоянии 25 м и 35 м (c, d) соответственно.