Численное исследование распространения лазерного излучения в порошковых средах
В.В. ЛИСЕНКОВ, В.В. ПЛАТОНОВ, Е.В. ТИХОНОВ
Институт электрофизики УрО РАН, Екатеринбург, Россия
lisenkov@iep.uran.ru
Ключевые слова: распространение излучения, уравнение Гельмгольца, ударная ионизация, диффузия электронов, уравнение Больцмана
Страницы: 324-329
Аннотация
Теоретически исследовано распространение излучения волоконного иттербиевого лазера с длиной волны 1,07 мкм в прессованных микропорошках из прозрачных полупроводниковых и диэлектрических материалов (ZnSe, MgF2, CaF2, SiO2, BaF2, MgAl2O4, Al2O3, Nd:Y2O3, YSZ и TiO2), показатели преломления которых находятся в диапазоне 1,38 ¸ 2,48. В результате расчетов установлено, что сочетание рассеяния и интерференции излучения в среде из частиц диаметром порядка микрон приводит к усилению интенсивности излучения в локальных участках среды на один-два порядка по сравнению с интенсивностью падающего излучения. Показано, что с ростом показателя преломления материала частиц это усиление возрастает. По нашему мнению, в подобных локальных максимумах запускаются как нелинейные механизмы поглощения лазерного излучения, приводящие к забросу электронов в зону проводимости, так и процессы ударной ионизации, приводящие к лавинообразному росту концентрации электронов в этой зоне. В результате материал начинает нагреваться вплоть до абляции.
DOI: 10.15372/AOO20240409 |
