Закономерности фемтосекундной филаментации при суперпозиции гауссова и кольцевого лазерных пучков

Представлены результаты теоретического моделирования самовоздействия в воздухе мощных фемтосекундных лазерных пучков с длиной волны излучения 800 нм, представляющих собой суперпозицию гауссова и кольцевого пучков. На основе численного решения спектрального уравнения однонаправленного распространения волнового пакета с учетом нелинейности среды, а также с помощью трассировки усредненных дифракционно-оптических лучей был проведен детальный анализ самофокусировки и филаментации такого излучения. Показано, что в терминах дифракционно-лучевой оптики внешнее кольцо формирует волновод, способствующий самоканалированию центральной части комбинированного пучка, поставляющей световую энергию в филамент. Пространственная устойчивость этого волновода зависит от запаса энергии в кольце, а также от его удаленности от оси пучка.