Abstract

The propagation of picosecond deep ultraviolet laser pulse at wavelength of 193 nm in air is numerically investigated. Long plasma channel can be formed due to the competition between Kerr self-focusing and ionization induced defocusing. The plasma channel with electron density of above 10<sup>13</sup>/cm<sup>3</sup> can be formed over 70 m by 50-ps, 20-mJ laser pulses. The fluctuation of laser intensity and electron density inside ultraviolet (UV) plasma channel is significantly lower than that of infrared pulse. The linear absorption of UV laser by air is considered in the simulation and it is shown that the linear absorption is important for the limit of the length of plasma channel.

© 2009 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. Couairon and A. Mysyrowicz, Physics Reports 441, 47 (2007).
  2. J. Kasparian and J.-P. Wolf, Opt. Express 16, 466 (2008).
  3. L. Berg´e and S. Skupin, Phys. Rev. Lett. 100, 113902 (2008).
  4. A. Couairon and L. Berg´e, Phys. Rev. Lett. 88, 135003 (2002).
  5. X. M. Zhao, J.-C. Diels, C. Y. Wang, and J. M. Elizondo, IEEE J. Quantum Electron. 31, 599 (1995).
  6. J. Kasparian, R. Ackermann, Y.-B. Andr´e, G. M´echain, G. M´ejean, B. Prade, P. Rohwetter, E. Salmon, K. Stelmaszczyk, J. Yu, A. Mysyrowicz, R. Sauerbrey, L. W¨oste, and J.-P. Wolf, Opt. Express 16, 5757 (2008).
  7. B. La Fontaine, F. Vidal, Z. Jiang, C. Y. Chien, D. Comtois, A. Desparois, T. W. Johnston, J.-C. Kieffer, and H. P´epin, Phys. Plasmas 6, 1615 (1999).
  8. W. Liu, Q. Luo, and S. L. Chin, Chin. Opt. Lett. 1, 56 (2003).
  9. L. Ding, J. Song, Z. Sun, L. Deng, and Z. Wang, Chin. Opt. Lett. 4, 617 (2006).
  10. T. A. Niday, E. M. Wright, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Phys. Rev. E 72, 016618 (2005).
  11. J. Schwarz, P. Rambo, J.-C. Diels, M. Kolesik, E. M. Wright, and J. V. Moloney, Opt. Commun. 180, 383 (2000).
  12. S. Tzortzakis, B. Lamouroux, A. Chiron, M. Franco, B. Prade, A. Mysyrowicz, and S. D. Moustaizis, Opt. Lett. 25, 1270 (2000).
  13. S. Tzortzakis, B. Lamouroux, A. Chiron, S. D. Moustaizis, D. Anglos, M. Franco, B. Prade, and A. Mysyrowicz, Opt. Commun. 197, 131 (2001).
  14. J. Zhu, W. Ling, Z. Wang, P. Wang, J. Sun, Z. Wei, D. Zhang, X. Ma, and W. Zhan, Appl. Opt. 46, 6228 (2007).
  15. Y. T. Li, T. T. Xi, Z. Q. Hao, Z. Zhang, X. Y. Peng, K. Li, Z. Jin, Z. Y. Zheng, Q. Z. Yu, X. Lu, and J. Zhang, Opt. Express 15, 17973 (2007).
  16. "AMP:CfA molecular data" http://www.cfa.harvard.edu/amp/ampdata/cfamols.html (March 23, 2009).
  17. A. Couairon, S. Tzortzakis, L. Berg´e, M. Franco, B. Prade, and A. Mysyrowicz, J. Opt. Soc. Am. B 19, 1117 (2002).
  18. A. Couairon, Appl. Phys. B 76, 789 (2003).
  19. S. Champeaux, L. Berg´e, D. Gordon, A. Ting, J. Pe~nano, and P. Sprangle, Phys. Rev. E 77, 036406 (2008).
  20. G. Wan and Z. Han, Opt. Precision Eng. (in Chinese) 2, (3) 27 (1994).
  21. M. D. Perry, O. L. Landen, A. Sz¨oke, and E. M. Campbell, Phys. Rev. A 37, 747 (1988).
  22. V. Yu. Fedorov and V. P. Kandidov, Opt. Spectrosc. 105, 280 (2008).
  23. J. Kasparian, R. Sauerbrey, and S. L. Chin, Appl. Phys. B 71, 877 (2000).
  24. M. Nicolet, Pure Appl. Geophys. 118, 3 (1980).

2008 (5)

J. Kasparian and J.-P. Wolf, Opt. Express 16, 466 (2008).

L. Berg´e and S. Skupin, Phys. Rev. Lett. 100, 113902 (2008).

J. Kasparian, R. Ackermann, Y.-B. Andr´e, G. M´echain, G. M´ejean, B. Prade, P. Rohwetter, E. Salmon, K. Stelmaszczyk, J. Yu, A. Mysyrowicz, R. Sauerbrey, L. W¨oste, and J.-P. Wolf, Opt. Express 16, 5757 (2008).

S. Champeaux, L. Berg´e, D. Gordon, A. Ting, J. Pe~nano, and P. Sprangle, Phys. Rev. E 77, 036406 (2008).

V. Yu. Fedorov and V. P. Kandidov, Opt. Spectrosc. 105, 280 (2008).

2007 (3)

2006 (1)

2005 (1)

T. A. Niday, E. M. Wright, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Phys. Rev. E 72, 016618 (2005).

2003 (2)

A. Couairon, Appl. Phys. B 76, 789 (2003).

W. Liu, Q. Luo, and S. L. Chin, Chin. Opt. Lett. 1, 56 (2003).

2002 (2)

2001 (1)

S. Tzortzakis, B. Lamouroux, A. Chiron, S. D. Moustaizis, D. Anglos, M. Franco, B. Prade, and A. Mysyrowicz, Opt. Commun. 197, 131 (2001).

2000 (3)

J. Schwarz, P. Rambo, J.-C. Diels, M. Kolesik, E. M. Wright, and J. V. Moloney, Opt. Commun. 180, 383 (2000).

S. Tzortzakis, B. Lamouroux, A. Chiron, M. Franco, B. Prade, A. Mysyrowicz, and S. D. Moustaizis, Opt. Lett. 25, 1270 (2000).

J. Kasparian, R. Sauerbrey, and S. L. Chin, Appl. Phys. B 71, 877 (2000).

1999 (1)

B. La Fontaine, F. Vidal, Z. Jiang, C. Y. Chien, D. Comtois, A. Desparois, T. W. Johnston, J.-C. Kieffer, and H. P´epin, Phys. Plasmas 6, 1615 (1999).

1995 (1)

X. M. Zhao, J.-C. Diels, C. Y. Wang, and J. M. Elizondo, IEEE J. Quantum Electron. 31, 599 (1995).

1994 (1)

G. Wan and Z. Han, Opt. Precision Eng. (in Chinese) 2, (3) 27 (1994).

1988 (1)

M. D. Perry, O. L. Landen, A. Sz¨oke, and E. M. Campbell, Phys. Rev. A 37, 747 (1988).

1980 (1)

M. Nicolet, Pure Appl. Geophys. 118, 3 (1980).

Ackermann, R.

Andr´e, Y.-B.

Anglos, D.

S. Tzortzakis, B. Lamouroux, A. Chiron, S. D. Moustaizis, D. Anglos, M. Franco, B. Prade, and A. Mysyrowicz, Opt. Commun. 197, 131 (2001).

Berg´e, L.

L. Berg´e and S. Skupin, Phys. Rev. Lett. 100, 113902 (2008).

S. Champeaux, L. Berg´e, D. Gordon, A. Ting, J. Pe~nano, and P. Sprangle, Phys. Rev. E 77, 036406 (2008).

A. Couairon, S. Tzortzakis, L. Berg´e, M. Franco, B. Prade, and A. Mysyrowicz, J. Opt. Soc. Am. B 19, 1117 (2002).

A. Couairon and L. Berg´e, Phys. Rev. Lett. 88, 135003 (2002).

Campbell, E. M.

M. D. Perry, O. L. Landen, A. Sz¨oke, and E. M. Campbell, Phys. Rev. A 37, 747 (1988).

Champeaux, S.

S. Champeaux, L. Berg´e, D. Gordon, A. Ting, J. Pe~nano, and P. Sprangle, Phys. Rev. E 77, 036406 (2008).

Chien, C. Y.

B. La Fontaine, F. Vidal, Z. Jiang, C. Y. Chien, D. Comtois, A. Desparois, T. W. Johnston, J.-C. Kieffer, and H. P´epin, Phys. Plasmas 6, 1615 (1999).

Chin, S. L.

W. Liu, Q. Luo, and S. L. Chin, Chin. Opt. Lett. 1, 56 (2003).

J. Kasparian, R. Sauerbrey, and S. L. Chin, Appl. Phys. B 71, 877 (2000).

Chiron, A.

S. Tzortzakis, B. Lamouroux, A. Chiron, S. D. Moustaizis, D. Anglos, M. Franco, B. Prade, and A. Mysyrowicz, Opt. Commun. 197, 131 (2001).

S. Tzortzakis, B. Lamouroux, A. Chiron, M. Franco, B. Prade, A. Mysyrowicz, and S. D. Moustaizis, Opt. Lett. 25, 1270 (2000).

Comtois, D.

B. La Fontaine, F. Vidal, Z. Jiang, C. Y. Chien, D. Comtois, A. Desparois, T. W. Johnston, J.-C. Kieffer, and H. P´epin, Phys. Plasmas 6, 1615 (1999).

Couairon, A.

A. Couairon and A. Mysyrowicz, Physics Reports 441, 47 (2007).

A. Couairon, Appl. Phys. B 76, 789 (2003).

A. Couairon, S. Tzortzakis, L. Berg´e, M. Franco, B. Prade, and A. Mysyrowicz, J. Opt. Soc. Am. B 19, 1117 (2002).

A. Couairon and L. Berg´e, Phys. Rev. Lett. 88, 135003 (2002).

Deng, L.

Desparois, A.

B. La Fontaine, F. Vidal, Z. Jiang, C. Y. Chien, D. Comtois, A. Desparois, T. W. Johnston, J.-C. Kieffer, and H. P´epin, Phys. Plasmas 6, 1615 (1999).

Diels, J.-C.

J. Schwarz, P. Rambo, J.-C. Diels, M. Kolesik, E. M. Wright, and J. V. Moloney, Opt. Commun. 180, 383 (2000).

X. M. Zhao, J.-C. Diels, C. Y. Wang, and J. M. Elizondo, IEEE J. Quantum Electron. 31, 599 (1995).

Ding, L.

Elizondo, J. M.

X. M. Zhao, J.-C. Diels, C. Y. Wang, and J. M. Elizondo, IEEE J. Quantum Electron. 31, 599 (1995).

Fedorov, V. Yu.

V. Yu. Fedorov and V. P. Kandidov, Opt. Spectrosc. 105, 280 (2008).

Fontaine, B. La

B. La Fontaine, F. Vidal, Z. Jiang, C. Y. Chien, D. Comtois, A. Desparois, T. W. Johnston, J.-C. Kieffer, and H. P´epin, Phys. Plasmas 6, 1615 (1999).

Franco, M.

Gordon, D.

S. Champeaux, L. Berg´e, D. Gordon, A. Ting, J. Pe~nano, and P. Sprangle, Phys. Rev. E 77, 036406 (2008).

Han, Z.

G. Wan and Z. Han, Opt. Precision Eng. (in Chinese) 2, (3) 27 (1994).

Hao, Z. Q.

Jiang, Z.

B. La Fontaine, F. Vidal, Z. Jiang, C. Y. Chien, D. Comtois, A. Desparois, T. W. Johnston, J.-C. Kieffer, and H. P´epin, Phys. Plasmas 6, 1615 (1999).

Jin, Z.

Johnston, T. W.

B. La Fontaine, F. Vidal, Z. Jiang, C. Y. Chien, D. Comtois, A. Desparois, T. W. Johnston, J.-C. Kieffer, and H. P´epin, Phys. Plasmas 6, 1615 (1999).

Kandidov, V. P.

V. Yu. Fedorov and V. P. Kandidov, Opt. Spectrosc. 105, 280 (2008).

Kasparian, J.

Kieffer, J.-C.

B. La Fontaine, F. Vidal, Z. Jiang, C. Y. Chien, D. Comtois, A. Desparois, T. W. Johnston, J.-C. Kieffer, and H. P´epin, Phys. Plasmas 6, 1615 (1999).

Kolesik, M.

T. A. Niday, E. M. Wright, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Phys. Rev. E 72, 016618 (2005).

J. Schwarz, P. Rambo, J.-C. Diels, M. Kolesik, E. M. Wright, and J. V. Moloney, Opt. Commun. 180, 383 (2000).

Lamouroux, B.

S. Tzortzakis, B. Lamouroux, A. Chiron, S. D. Moustaizis, D. Anglos, M. Franco, B. Prade, and A. Mysyrowicz, Opt. Commun. 197, 131 (2001).

S. Tzortzakis, B. Lamouroux, A. Chiron, M. Franco, B. Prade, A. Mysyrowicz, and S. D. Moustaizis, Opt. Lett. 25, 1270 (2000).

Landen, O. L.

M. D. Perry, O. L. Landen, A. Sz¨oke, and E. M. Campbell, Phys. Rev. A 37, 747 (1988).

Li, K.

Li, Y. T.

Ling, W.

Liu, W.

Lu, X.

Luo, Q.

M´echain, G.

M´ejean, G.

Ma, X.

Moloney, J. V.

T. A. Niday, E. M. Wright, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Phys. Rev. E 72, 016618 (2005).

J. Schwarz, P. Rambo, J.-C. Diels, M. Kolesik, E. M. Wright, and J. V. Moloney, Opt. Commun. 180, 383 (2000).

Moustaizis, S. D.

S. Tzortzakis, B. Lamouroux, A. Chiron, S. D. Moustaizis, D. Anglos, M. Franco, B. Prade, and A. Mysyrowicz, Opt. Commun. 197, 131 (2001).

S. Tzortzakis, B. Lamouroux, A. Chiron, M. Franco, B. Prade, A. Mysyrowicz, and S. D. Moustaizis, Opt. Lett. 25, 1270 (2000).

Mysyrowicz, A.

Nicolet, M.

M. Nicolet, Pure Appl. Geophys. 118, 3 (1980).

Niday, T. A.

T. A. Niday, E. M. Wright, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Phys. Rev. E 72, 016618 (2005).

P´epin, H.

B. La Fontaine, F. Vidal, Z. Jiang, C. Y. Chien, D. Comtois, A. Desparois, T. W. Johnston, J.-C. Kieffer, and H. P´epin, Phys. Plasmas 6, 1615 (1999).

Pe~nano, J.

S. Champeaux, L. Berg´e, D. Gordon, A. Ting, J. Pe~nano, and P. Sprangle, Phys. Rev. E 77, 036406 (2008).

Peng, X. Y.

Perry, M. D.

M. D. Perry, O. L. Landen, A. Sz¨oke, and E. M. Campbell, Phys. Rev. A 37, 747 (1988).

Prade, B.

Rambo, P.

J. Schwarz, P. Rambo, J.-C. Diels, M. Kolesik, E. M. Wright, and J. V. Moloney, Opt. Commun. 180, 383 (2000).

Rohwetter, P.

Salmon, E.

Sauerbrey, R.

Schwarz, J.

J. Schwarz, P. Rambo, J.-C. Diels, M. Kolesik, E. M. Wright, and J. V. Moloney, Opt. Commun. 180, 383 (2000).

Skupin, S.

L. Berg´e and S. Skupin, Phys. Rev. Lett. 100, 113902 (2008).

Song, J.

Sprangle, P.

S. Champeaux, L. Berg´e, D. Gordon, A. Ting, J. Pe~nano, and P. Sprangle, Phys. Rev. E 77, 036406 (2008).

Stelmaszczyk, K.

Sun, J.

Sun, Z.

Sz¨oke, A.

M. D. Perry, O. L. Landen, A. Sz¨oke, and E. M. Campbell, Phys. Rev. A 37, 747 (1988).

Ting, A.

S. Champeaux, L. Berg´e, D. Gordon, A. Ting, J. Pe~nano, and P. Sprangle, Phys. Rev. E 77, 036406 (2008).

Tzortzakis, S.

Vidal, F.

B. La Fontaine, F. Vidal, Z. Jiang, C. Y. Chien, D. Comtois, A. Desparois, T. W. Johnston, J.-C. Kieffer, and H. P´epin, Phys. Plasmas 6, 1615 (1999).

W¨oste, L.

Wan, G.

G. Wan and Z. Han, Opt. Precision Eng. (in Chinese) 2, (3) 27 (1994).

Wang, C. Y.

X. M. Zhao, J.-C. Diels, C. Y. Wang, and J. M. Elizondo, IEEE J. Quantum Electron. 31, 599 (1995).

Wang, P.

Wang, Z.

Wei, Z.

Wolf, J.-P.

Wright, E. M.

T. A. Niday, E. M. Wright, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Phys. Rev. E 72, 016618 (2005).

J. Schwarz, P. Rambo, J.-C. Diels, M. Kolesik, E. M. Wright, and J. V. Moloney, Opt. Commun. 180, 383 (2000).

Xi, T. T.

Yu, J.

Yu, Q. Z.

Zhan, W.

Zhang, D.

Zhang, J.

Zhang, Z.

Zhao, X. M.

X. M. Zhao, J.-C. Diels, C. Y. Wang, and J. M. Elizondo, IEEE J. Quantum Electron. 31, 599 (1995).

Zheng, Z. Y.

Zhu, J.

Appl. Opt. (1)

Appl. Phys. B (2)

A. Couairon, Appl. Phys. B 76, 789 (2003).

J. Kasparian, R. Sauerbrey, and S. L. Chin, Appl. Phys. B 71, 877 (2000).

Chin. Opt. Lett. (2)

IEEE J. Quantum Electron. (1)

X. M. Zhao, J.-C. Diels, C. Y. Wang, and J. M. Elizondo, IEEE J. Quantum Electron. 31, 599 (1995).

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Opt. Commun. (2)

J. Schwarz, P. Rambo, J.-C. Diels, M. Kolesik, E. M. Wright, and J. V. Moloney, Opt. Commun. 180, 383 (2000).

S. Tzortzakis, B. Lamouroux, A. Chiron, S. D. Moustaizis, D. Anglos, M. Franco, B. Prade, and A. Mysyrowicz, Opt. Commun. 197, 131 (2001).

Opt. Express (3)

Opt. Lett. (1)

Opt. Precision Eng. (in Chinese) (1)

G. Wan and Z. Han, Opt. Precision Eng. (in Chinese) 2, (3) 27 (1994).

Opt. Spectrosc. (1)

V. Yu. Fedorov and V. P. Kandidov, Opt. Spectrosc. 105, 280 (2008).

Phys. Plasmas (1)

B. La Fontaine, F. Vidal, Z. Jiang, C. Y. Chien, D. Comtois, A. Desparois, T. W. Johnston, J.-C. Kieffer, and H. P´epin, Phys. Plasmas 6, 1615 (1999).

Phys. Rev. A (1)

M. D. Perry, O. L. Landen, A. Sz¨oke, and E. M. Campbell, Phys. Rev. A 37, 747 (1988).

Phys. Rev. E (2)

S. Champeaux, L. Berg´e, D. Gordon, A. Ting, J. Pe~nano, and P. Sprangle, Phys. Rev. E 77, 036406 (2008).

T. A. Niday, E. M. Wright, M. Kolesik, and J. V. Moloney, Phys. Rev. E 72, 016618 (2005).

Phys. Rev. Lett. (2)

L. Berg´e and S. Skupin, Phys. Rev. Lett. 100, 113902 (2008).

A. Couairon and L. Berg´e, Phys. Rev. Lett. 88, 135003 (2002).

Physics Reports (1)

A. Couairon and A. Mysyrowicz, Physics Reports 441, 47 (2007).

Pure Appl. Geophys. (1)

M. Nicolet, Pure Appl. Geophys. 118, 3 (1980).

Other (1)

"AMP:CfA molecular data" http://www.cfa.harvard.edu/amp/ampdata/cfamols.html (March 23, 2009).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.