Adiabatic Floquet model for the optical response in femtosecond filaments
Adiabatic Floquet model for the optical response in femtosecond filaments
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飞秒灯丝光学响应的绝热 Floquet 模型
DOI：
10.1088/0953-4075/49/20/205004
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
C. Brée
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Hofmann;C. Brée
飞秒激光的标准模型是基于唯象假设的，即电离诱导的载流子可以根据Drude模型被视为均匀的、不相关的等离子体，而束缚载流子的非线性响应是导致全光克尔效应的原因。在这里，我们表明，在多光子共振产生的额外的等离子体占主导地位的非线性折射率的饱和。由于共振不捕获的标准模型，我们提出了一个修改后的电离增强可以占从非厄米特Floquet理论获得的电离率。在长脉冲包络的绝热状态下，这个增广的标准模型与直接量子力学模拟非常吻合。由于我们的建议保持了标准模型的结构，它可以很容易地纳入现有的代码的飞秒细丝的数值模拟。
The standard model of femtosecond filamentation is based on phenomenological assumptions which suggest that the ionization-induced carriers can be treated as a homogeneous, uncorrelated plasma according to the Drude model, while the nonlinear response of the bound carriers is responsible for the all-optical Kerr effect. Here, we demonstrate that the additional plasma generated at a multiphoton resonance dominates the saturation of the nonlinear refractive index. Since resonances are not captured by the standard model, we propose a modification of the latter in which ionization enhancements can be accounted for by an ionization rate obtained from non-Hermitian Floquet theory. In the adiabatic regime of long pulse envelopes, this augmented standard model is in excellent agreement with direct quantum mechanical simulations. Since our proposal maintains the structure of the standard model, it can be easily incorporated into existing codes for the numerical simulation of femtosecond filaments.
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