Временная динамика свечения плазмы в воздухе при различных условиях фокусировки фемтосекундного импульса излучения

Представлены результаты спектрально-временных исследований свечения плазмы в воздухе с временным разрешением ~2 пс. Плазма создавалась лазерным излучением с длиной волны 950 нм и с длительностью импульса 60 фс. Показано, что при числовой апертуре NA > 0.1 в спектре доминируют атомарные и ионные линии кислорода и азота на фоне интенсивного сплошного спектра в видимой области. Для NA < 0.07 в спектре появляются линии второй положительной системы молекулярного азота N₂ и первой отрицательной системы молекулярных ионов N₂⁺. В случае NA < 0.03 спектр состоит лишь из молекулярных линий N₂ и N₂⁺. Максимумы интенсивностей излучения этих линий запаздывают относительно лазерного импульса на 10–12 пс, атомарные линии начинают светиться спустя 80 – 100 пс после момента воздействия. Характерное время спада свечения линий по уровню 1/е для N₂⁺ составляет 18 пс, для N₂ – 27 пс, для атомарных линий – 20 нс.