Влияние числовой апертуры на режим фокусировки ультракоротких лазерных импульсов в объем синтетического алмаза

Исследовано влияние числовой апертуры $(NA)$ фокусирующей оптики на процесс формирования плазменных каналов, индуцированных ультракороткими лазерными импульсами с длиной волны 1030 nm в объеме синтетического алмаза. Показано, что в исследуемом диапазоне пиковых мощностей $P_0$ = 0.45–0.9 MW при $NA<$ 0.2 фокусировка идет в нелинейном режиме, в котором существенное влияние керровской самофокусировки приходит к формированию протяженных плазменных каналов, а при жесткой фокусировке ($NA>$ 0.3) – в линейном, в котором из-за преобладания геометрической фокусировки возможно формирование более компактных структур. Переход от нелинейного режима к линейному зависит от мощности лазерных импульсов и при более низких мощностях происходит при более высоких значениях числовой апертуры. Полученные результаты могут быть использованы для повышения точности внутриобъемной лазерной микро/наномодификации и управления пространственными параметрами модифицируемых областей.