RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2016

 / 

Сентябрь

←  →

Методические заметки


Нелинейная динамика сверхмощных ультракоротких лазерных импульсов: эксафлопные вычисления на лабораторном компьютере и субпериодные световые пули

 а, б,  а, б, в, г
а Международный лазерный центр, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Физический факультет, Воробьевы горы, Москва, 119992, Российская Федерация
б Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий (Российский квантовый центр), ул. Новая 100, Сколково, Московская обл., 143025, Российская Федерация
в Texas A&M University, College Station, Texas, USA
г Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. акад. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация

Распространение мощных сверхкоротких световых импульсов сопровождается сложной нелинейной пространственно-временнóй динамикой, в которой многообразные эффекты спектрально-временнóго преобразования поля неразрывно связаны с неоднородной по импульсу пространственной динамикой светового пучка. Анализ нелинейной динамики мощных сверхкоротких световых импульсов с учётом пучковых неустойчивостей, распада пучка на множественные филаменты, а также уникальных явлений формирования предельно коротких импульсов светового поля приводит к задачам, эквивалентным по вычислительной сложности задачам моделирования временнóй эволюции физической системы с несколькими миллиардами степеней свободы. Для выполнения расчётов такого класса сложности требуется эксафлопный объём вычислительных операций, который, как правило, выполняется с использованием суперкомпьютеров. Представлены методы физического моделирования и численного анализа, позволяющие решать подобные задачи на лабораторном компьютере с объединёнными в кластер графическими ускорителями. Выполненные таким методом эксафлопные вычисления указывают на существование новых уникальных явлений пространственно-временнóй динамики сверхмощных ультракоротких световых импульсов. Показана возможность формирования мощных световых импульсов рекордно малой длительности в виде световых пуль, в которых световое поле оказывается локализованным одновременно в пространстве и времени благодаря балансу дисперсии и нелинейности в условиях подавления дифракционной расходимости пучка в результате совместного действия керровской и ионизационной нелинейностей.

Текст pdf (1,4 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2016.02.037700
Ключевые слова: сверхкороткие лазерные импульсы, нелинейная оптика, лазерная филаментация
PACS: 42.65.Re
DOI: 10.3367/UFNr.2016.02.037700
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2016/9/e/
000391228000004
2-s2.0-85006129611
2016PhyU...59..869V
Цитата: Воронин А А, Желтиков А М "Нелинейная динамика сверхмощных ультракоротких лазерных импульсов: эксафлопные вычисления на лабораторном компьютере и субпериодные световые пули" УФН 186 957–966 (2016)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 24 января 2016, 2 февраля 2016

English citation: Voronin A A, Zheltikov A M “Nonlinear dynamics of high-power ultrashort laser pulses: exaflop computations on a laboratory station and subcycle light bullets” Phys. Usp. 59 869–877 (2016); DOI: 10.3367/UFNe.2016.02.037700

Список литературы (44) Статьи, ссылающиеся на эту (25) Похожие статьи (19) ↓

  1. Н.Н. Розанов «Униполярный импульс электромагнитного поля при равномерном движении заряда в вакууме» 193 1127–1133 (2023)
  2. А.М. Желтиков «Цвета тонких пленок, антирезонансные явления в оптических системах и предельные потери собственных мод полых световодов» 178 619–629 (2008)
  3. И.О. Золотовский, Р.Н. Минвалиев, Д.И. Семенцов «Динамика частотно-модулированных волновых пакетов в световодах с комплексными материальными параметрами» 183 1353–1365 (2013)
  4. А.М. Жёлтиков «Критика квантового разума: измерение, сознание, отложенный выбор и утраченная когерентность» 188 1119–1128 (2018)
  5. Н.Н. Розанов, Р.М. Архипов, М.В. Архипов «О законах сохранения в электродинамике сплошных сред (к 100-летию Государственного оптического института им. С.И. Вавилова)» 188 1347–1353 (2018)
  6. В.П. Быков «Форма гамильтониана и начальные условия в излучательных задачах» 143 657–672 (1984)
  7. И.И. Собельман «Еще раз о возможном и невозможном в оптике» 113 701–705 (1974)
  8. Е.Е. Никитин, Л.П. Питаевский «Мнимое время и метод Ландау вычисления квазиклассических матричных элементов» 163 (9) 101–103 (1993)
  9. Г.Б. Малыкин «Применение модифицированного метода Дюге для измерения лоренцевского сокращения длины движущегося тела» 191 1117–1121 (2021)
  10. Г.А. Марков, А.С. Белов «Демонстрация нелинейных волновых явлений в плазме лабораторной модели ионосферно-магнитосферного дакта плотности» 180 735–744 (2010)
  11. А.В. Буренин «О значении приближения Борна-Оппенгеймера во внутримолекулярной динамике» 180 745–757 (2010)
  12. А.Л. Вировлянский «Выделение компоненты поля, формируемой заданным пучком лучей на апертуре приёмной антенны в неоднородной среде» 193 1010–1020 (2023)
  13. А.В. Борисов, И.С. Мамаев «Странные аттракторы в динамике кельтских камней» 173 407–418 (2003)
  14. А.В. Буренин «Симметрия квантовой внутримолекулярной динамики» 172 813–836 (2002)
  15. В.И. Высоцкий, В.И. Воронцов и др. «Опыт Саньяка на рентгеновском излучении» 164 309–324 (1994)
  16. В.Н. Тутубалин «Вероятность, компьютеры и обработка результатов эксперимента» 163 (7) 93–109 (1993)
  17. С.С. Калмыкова, В.И. Курилко «Физические механизмы гидродинамической плазменно-пучковой неустойчивости» 155 681–701 (1988)
  18. Л.В. Прохоров «Квантование электромагнитного поля» 154 299–320 (1988)
  19. И.Я. Брусин «Топологический подход к определению макроскопических векторов поля» 151 143–148 (1987)

Список формируется автоматически.
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение