Генерация суперконтинуума и излучения на ионах молекулярного азота в лазерной плазме

В работе приводятся результаты исследования параметров генерации в прямом направлении на первой отрицательной системе (переход $B^2\Sigma^+_u - X^2\Sigma^+_g$) ионов молекулярного азота в лазерной плазме, которая создавалась в воздухе или чистом азоте лазерным излучением с центральной длиной волны $950$ нм, длительностью импульса $50$–$60$ фс и энергией до $10$ мДж. Изучалось влияние давления азота и энергии накачки на интенсивность излучения на длинах волн $391.4$ нм ($0$-$0$ колебательный переход) и $427.8$ нм ($0$–$1$). Показывается, что, изменяя давление азота можно получать генерацию на разных колебательных переходах иона молекулярного азота и менять их интенсивности. Максимальные интенсивности на длинах волн $391.4$ нм и $427.8$ нм наблюдались при давлении азота $\sim 30$ и $\sim 500$ мбар соответственно. Оптимальные давления генерации определяются ростом усиления за счёт увеличения числа ионизированных молекул азота в возбужденном состоянии с одной стороны, и снижением усиления благодаря тушению возбужденных состояний нейтральными молекулами азота и плазменными электронами, с другой. Также показывается, что для запуска процесса генерации необходимо мощное затравочное излучение, в качестве которого выступают фотоны широкополосного суперконтинуума, возникающего в этой же лазерной плазме.