关于皮秒脉冲激光的空气击穿问题

xiaoqing977

谁能帮忙解答一下：皮秒脉冲激光在什么能量条件、什么聚焦情况下，可以导致空气击穿现象？
空气击穿只能在束腰处产生吗？
由于概念理解的不透，所以问题提的很幼稚，不过，高手应该能够知道我在问什么吧？请不吝赐教，感激不尽！

linjipeng

这个不好说，个人觉得　应该和功率密度有关。具体的要看你的激光指标。

xiaoqing977

谢谢linjipeng同学
希望有经验的人士指点一下

watermoon

功率密度到了，不要说p秒，纳秒照样会击穿。

Femtosecond

功率密度到了，不要说p秒，纳秒照样会击穿。
watermoon 发表于 2009-4-6 16:34

到什么样啊？人家楼主不就是问这个“程度”嘛

空气的电离阈值（无论多光子电离还是隧道电离）在100TW/cm^2以上，所以ps激光脉冲能量怎么也得在100mJ以上
未必在焦点处击穿，很可能由于自聚焦效应而在正常焦点前面就开始击穿；这个击穿深度也不仅仅是由瑞利长度决定，主要由自聚焦效应和自散焦效应的动态平衡来决定。
详细的内容，可以参考楼上那位帅哥的老板的博士论文。

linjipeng

我以前看到二百ＭＪ的２６６ｎｍ聚焦一下（脉宽大概５ｎｓ），焦点附近噼里啪啦，还有火花，是不是击穿现象？

再也不能这样

到什么样啊？人家楼主不就是问这个“程度”嘛

空气的电离阈值（无论多光子电离还是隧道电离）在100TW/cm^2以上，所以ps激光脉冲能量怎么也得在100mJ以上
未必在焦点处击穿，很可能由于自聚焦效应而在正 ...
Femtosecond 发表于 2009-4-6 20:07

深度啊。
顺便问一下，上面刘老板的老板是谁？

xiaoqing977

非常感谢Femtosecond 帅哥的详细解答，谢谢了，祝各位坛友天天开心啊！

xiaoqing977

再请教一下：
如果从激光器产生的激光没有造成空气击穿，那么再用伽利略式的扩束器（没有实际束腰的聚焦）扩束以后，由于束腰直径得到了扩大，是不是就不会在束腰处造成空气击穿了？

xiaoqing977

这里是一篇关于空气击穿的论文。看过了，可惜还是不太懂。

xiaoqing977

脉宽为10ps，单脉冲能量为6mJ的激光，聚焦到什么程度能引起空气击穿？

xiaoqing977

我以前看到二百ＭＪ的２６６ｎｍ聚焦一下（脉宽大概５ｎｓ），焦点附近噼里啪啦，还有火花，是不是击穿现象？
linjipeng 发表于 2009-4-7 07:53

我想应该是了吧，实际的现象我没见过。理论上的问题，你可以参考一下我上传的一篇论文。