飞秒强激光脉冲序列产生的长寿命电离通道研究进展

飞秒强劲激光脉冲在空气中传播时会呈现很强的非线性自聚焦效应，自聚焦后的透射不会造成空气中的分子再次发生场约见离，构成具备一定纵向密度梯度的等离子体。当激光的自聚焦效应和等离子体的散焦效应超过动态平衡时，之后不会构成平稳的自引领传输，这种传输现象也被称作成丝。成丝的飞秒激光不会在空气中产生狭长的电离地下通道，其长度可以伸延到公里量级。

飞秒激光在大气中的成丝自从1995年被找到之后，仍然受到极高的注目[A.Braun,etal.,Opt.Lett.20,73(1995)]，主要原因是电离地下通道的一些类似性质需要派生出有许多潜在的实际应用于。例如利用其导电性，有可能构建激光引领雷电或者电磁辐射[L.M.Ball,Appl.Opt.13,2292(1974)；M.Chateauneuf，etal.,Appl.Phys.Lett.92,091104(2008)]；利用成丝过程中产生的超强倒数红光辐射可以构建远距离遥测、对大气污染展开监测等[J.Kasparian,etal.,Science301,61(2003)];利用电离地下通道内激光场与等离子体的超快相互作用可以产生长序THz电磁辐射[C.C.Cheng,etal.,Phys.Rev.Lett.87,213001(2001)];飞秒激光在含有水蒸汽的空气中成丝传输时产生的大量离子不会起着凝结核的起到，造成水汽凝固成小水滴，在低温环境下还不会分解雪花，因此有学者明确提出可以利用飞秒激光来减少云层中的水滴或冰晶含量，从而减少降水量[P.Rohwetter,etal.,Nat.Photonics4,451(2010);J.Ju,etal.,Opt.Lett.。

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