Пространственное распределение центров окраски, создаваемых в LiF под действием фемтосекундных лазерных импульсов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат физико-математических наук Кузнецов, Андрей Викторович

• Кузнецов, Андрей Викторович
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Кузнецов, Андрей Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

Область исследования.

Актуальность работы.

Состояние исследований к началу работы.

Цель и задачи исследования.

Научная новизна.

Положения, выносимые на защиту.

Практическая значимость работы.

Апробация работы и публикации.

Личный вклад автора.

Объем и структура работы.

ГЛАВА 1. ФИЛАМЕНТАЦИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЕ В П¥ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1 Свойства ОБ.

1.2 Центры окраски в ЫР.

1.3 Радиационное дефектообразование в ОБ.

1.3.1 Механизмы дефектообразования.

1.3.2 Образование первичных дефектов при распаде электронных возбуждений.

1.3.3 Образование агрегатных центров окраски.

1.4 Нелинейное взаимодействие лазерного излучения с прозрачными диэлектриками: самофокусировка, филаментация и другие явления.

1.5 Модели самофокусировки и филаментации.

1.6 Взаимодействие фемтосекундного лазерного излучения с 1лБ.

1.6.1 Филаментация с образованием шпуров.

1.6.2 Прочие работы по лазерному окрашиванию ЫБ.

1.7 Выводы по главе.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1 Образцы LiF.

2.2 Облучение образцов фемтосекундным лазером.

2.3 Конфокальный люминесцентный микроскоп PicoQuant MicroTime 200.

2.4 Оптический спектрометр Ocean Optics QE65000.

2.5 Светосильный растровый спектрометр.

2.6 Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ОКРАШИВАНИЕ LiF ПРИ ФИЛАМЕНТАЦИИ ФЕМТОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ).

3.1 Пространственная структура окрашенных каналов, созданных при филаментации фемтосекундного лазерного излучения.

3.2 Механизм образования длины шпуров в LiF.

3.3 Механизм отображения поперечных сечений шпуров в форме колец.

3.4 Природа эффекта продольной спектральной селекции люминесценции LiF при возбуждении фемтосекундным лазерным излучением.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пространственное распределение центров окраски, создаваемых в LiF под действием фемтосекундных лазерных импульсов»

Диссертация посвящена изучению пространственного распределения формирования точечных структурных дефектов в прозрачных кристаллических диэлектриках при филаментации импульсного фемтосекундного лазерного излучения на примере образования центров окраски (далее «ЦО», «центры») в кристаллическом фториде лития (LiF) под воздействием импульсов титан-сапфирового лазера с длительностью 30 фс, энергией до 0,5 мДж и максимумом полосы излучения на длине волны 800 нм. Вследствие филаментации лазерного излучения пространственное распределение плотности ЦО имеет нитевидную структуру. Для обозначения следа светового филамента в форме нити, состоящей из ЦО, мы вводим термин «шпур».

Актуальность работы

LiF является удобным и, в некоторых случаях, незаменимым оптическим материалом для ультрафиолетового диапазона, так как его коротковолновая граница спектрального окна прозрачности находится около 120 нм, что является рекордно малым значением среди твердых диэлектриков при нормальных условиях. В отличие от других щелочно-галоидных кристаллов (ЩГК) LiF негигроскопичен.

Другим особым свойством LiF является высокая эффективность формирования в нём различных стабильных ЦО с высоким выходом люминесценции при комнатной температуре. Однородно окрашенный LiF нашёл применение в лазерном приборостроении в качестве активной среды и материала для пассивных затворов, а также используется в радиодозиметрии.

В последнее время активно исследуется формирование в объеме LiF оптических элементов на основе микроскопических окрашенных структур заданной геометрии: активных волноводов, микрорезонаторов, лазеров с 4 распределенной обратной связью, точечных источников света, объёмных оптических носителей информации. Для получения таких структур удобно окрашивание с использованием фемтосекундного лазера. Основным преимуществом лазерного окрашивания является управляемая пространственная локализация воздействия в объёме образца.

Таким образом, наша работа способствует развитию соответствующих приложений. Кроме того, работа содействует углублению понимания физики филаментации лазерного света в прозрачных диэлектриках, так как лазерное окрашивание даёт уникальную возможность детального восстановления пространственной картины филаментации после облучения. Следы филаментации фемтосекундного лазерного излучения в ЫБ значительно более видимы и информативны, чем в других материалах. Модификации в большинстве веществ заметны лишь после воздействия многих импульсов и имеют слабовыраженную форму: изменение показателя преломления, потемнение и т.д. Как показали наши исследования, в 1лР даже единичные импульсы оставляют окрашенные следы, ярко люминесцирующие при соответствующем оптическом возбуждении.

Состояние исследований к началу работы

Образование ЦО в ЩГК при воздействии традиционных ионизирующих излучений (пучков частиц, ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучений) обстоятельно изучено в физике радиационного дефектообразования [1]. Считается доказанным, что основным механизмом создания парных первичных дефектов «междоузельный анион - вакансия» и «междоузельный атом - электрон в вакансии» (дефекты Френкеля) является образование электронных возбуждений (экситонов и электронно-дырочных пар) с последующим переходом их энергии на смещение ионов и атомов в междоузлия. Из первичных дефектов образуются более сложные, в том числе агрегатные ЦО.

Физика филаментации фемтосекуидного лазерного излучения является относительно новой и быстроразвивающейся областью [2, 3]. Наиболее популярной средой в исследованиях является воздух, филаментации в котором посвящены сотни публикаций. Из твердых прозрачных диэлектриков наиболее изучен плавленый и кристаллический кварц. Достигнуто понимание основных физических явлений, происходящих при филаментации. В то же время продолжается уточнение теоретических моделей для хорошо изученных сред, а для менее исследованных веществ остаются дискуссионные вопросы.

В области филаментации фемтосекуидного излучения в 1лЕ и лазерного окрашивания этого соединения известно относительно малое число работ. Регулярные исследования независимо проводились группами под руководством Ь.С. Соигго1, Т. КигоЬоп, а также Е.Ф. Мартыновича и Е.В. Пестрякова. Известны отдельные публикации других авторов. К началу диссертационной работы достаточно надежно получены следующие выводы.

1. Под воздействием фемтосекуидного лазерного излучения достаточной интенсивности в ЫБ образуются ЦО. По спектрам поглощения и люминесценции были идентифицированы Р, ¥2, Р3' и другие центры, известные из радиационной физики.

2. Лазерное окрашивание ЫР инициируется нелинейным поглощением света электронной подсистемой с образованием экситонов и электронно-дырочных пар. Последующие этапы образования ЦО аналогичны случаю воздействия ионизирующих излучений.

3. Филаментация фемтосекуидного лазерного излучения в 1ЛР обусловливает формирование шпуров.

4. При филаментации фемтосекуидного лазерного излучения в 1л1 генерируется вторичное свечение, представленное суперконтинуумом и люминесценцией создаваемых центров окраски.

При этом анализ литературы и наши предварительные эксперименты позволили выявить, в частности, следующие пробелы в предшествующих исследованиях.

1. Не выявлены основные физические механизмы, определяющие длину шпуров, формируемых при филаментации единичных фемтосекундных лазерных импульсов в

2. Не было отмечено и объяснено то, что изображения поперечных сечений шпуров, наблюдаемые по люминесценции ¥2 и Б3+ ЦО, имеют вид колец.

3. В предварительных экспериментах нами установлено, что спектр люминесценции облучаемого фемтосекундным лазером канала в кристалле 1лР трансформируется вдоль направления луча: в начале канала люминесценция имеет преимущественно фиолетовую составляющую, а в остальных его частях — зелёную. В литературе данный эффект ранее не был отмечен.

Цель и задачи исследования

Основной целью работы является изучение пространственного распределения формирования ЦО в ОБ под воздействием импульсов фемтосекундного титан-сапфирового лазера.

Поставлены следующие задачи.

1. Выявить физические механизмы, определяющие длину шпуров, формируемых при филаментации единичных фемтосекундных лазерных импульсов в Шч

2. Раскрыть физическую причину кольцеобразного отображения поперечных сечений шпуров, образованных филаментами лазерного излучения, по люминесценции входящих в них Р2 и Р3+ ЦО.

3. Раскрыть природу продольной трансформации спектра люминесценции канала в кристалле 1лР, возбуждаемого фемтосекундным лазерным излучением.

Научная новизна

1. Установлено, что образование шпуров при филаментации единичного фемтосекундного лазерного импульса в кристалле ОБ объясняется в рамках известной модели движущихся фокусов. При этом длина шпуров, расположенных ближе к входной поверхности кристалла, больше длины шпуров, расположенных дальше от поверхности, вследствие различной интегральной по времени плотности энергии лазерного излучения на траекториях движения соответствующих нелинейных фокусов.

2. Раскрыт механизм отображения поперечных сечений шпуров, сформированных в 1лР большим числом импульсов, в форме колец при возбуждении люминесценции Р2 и Рз+ ЦО. Механизм заключается в снижении выхода люминесценции данных центров на оси шпуров вследствие их высокой концентрации.

3. Раскрыт механизм продольной спектральной селекции люминесценции возбуждаемого фемтосекундным лазерным излучением канала в кристалле 1Ж

Положения, выносимые на защиту

1. Формирование шпуров при филаментации единичного фемтосекундного лазерного импульса в кристалле Ы¥ определяется перемещением соответствующих нелинейных фокусов в результате вариации мощности излучения в течение импульса, согласно известной модели движущихся фокусов, при этом длина шпуров, расположенных ближе к входной поверхности кристалла, больше длины шпуров, расположенных дальше от поверхности, вследствие различной интегральной по времени плотности энергии лазерного излучения на траекториях движения соответствующих нелинейных фокусов.

2. Изображения поперечных сечений шпуров, наведенных в кристалле ЫР серией фемтосекундных лазерных импульсов, наблюдаемые по люминесценции ¥2 и центров окраски, имеют форму колец, что обусловлено снижением выхода люминесценции вблизи оси шпуров вследствие высокой концентрации центров окраски, а не распределением интенсивности в филаментах в форме полого цилиндра, как следует из некоторых известных моделей филаментации.

3. Впервые зарегистрированный эффект трансформации спектра люминесценции облучаемого фемтосекундным лазером канала в прозрачном диэлектрике вдоль направления лазерного луча (люминесценция наблюдается в поперечном направлении относительно луча) обусловлен различной степенью нелинейности возбуждения и создания центров люминесценции различных типов, а также продольным градиентом интенсивности лазерного света вследствие его самофокусировки и филаментации.

Практическая значимость работы

Результаты исследований по лазерному окрашиванию кристаллов ОБ полезны при создании высоконелинейных фоточувствительных сред и носителей информации на их основе, дифракционных решеток, активных волноводов, и других оптических элементов.

При создании экспериментальной установки для проведения наших исследований, разработан новый светосильный растровый спектрометр, собран действующий лабораторный образец спектрометра.

На основе прикладных результатов работы получены три патента РФ.

Апробация работы и публикации

Результаты исследований изложены в 19 публикациях [П1-П19], в том числе 7 статях в рецензируемых журналах из списка ВАК и 3 патентах РФ на полезные модели.

Материалы работы докладывались и обсуждались на следующих научных мероприятиях.

1. XIII Feofilov symposium on spectroscopy of crystals doped by rare earth and transition metal ions, г. Иркутск, Россия, 2007 г.

2. XI Международная школа-семинар по люминесценции и лазерной физике, г. Иркутск, Россия, 2008 г.

3. 5th International symposium «Modern Problems of Laser Physics», г. Новосибирск, Россия, 2008 г.

4. 19 Международная научно-техническая выставка-ярмарка в провинции Хэйлунцзян, г. Харбин, КНР, 2008 г.

5. 14th International conference of radiation physics and chemistry of inorganic materials, г. Астана, Казахстан, 2009 г.

6. Symposium on high resolution molecular spectroscopy High-Rus-2009, г. Иркутск, Россия.

7. Научно-практическая конференция «Инновации РАН-2009», г. Томск, Россия.

8. XII Международная школа-семинар по люминесценции и лазерной физике, пос. Хужир Иркутской обл., Россия, 2010 г.

9. XIV Международный симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника», Нижний Новгород, Россия, 2010 г.

10. Imaging and Applied Optics: OSA Optics and Photonics Congress, г. Торонто, Канада, 2011 г.

Личный вклад автора

Автор принимал участие в планировании и проведении экспериментов, интерпретации экспериментальных результатов, провел модельные расчёты, сформулировал защищаемые положения.

Эксперименты по облучению кристаллов LiF фемтосекундным лазером проводились с участием научного руководителя работы Е.Ф. Мартыновича и соавторов Е.В. Пестрякова, В.И. Трунова и А.В. Кирпичникова.

Объем и структура работы

Диссертация изложена на 90 страницах, иллюстрирована 36 рисунками. Состоит из введения, 3 глав, заключения, списка публикаций автора по теме диссертации, включающего 19 наименований, и списка литературы, включающего 83 наименования.

Заключение диссертации по теме «Лазерная физика», Кузнецов, Андрей Викторович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, получены следующие результаты диссертационной работы.

Установлено, что образование шпуров при филаментации единичного фемтосекундного лазерного импульса в кристалле 1лР объясняется в рамках известной модели движущихся фокусов. При этом длина шпуров, расположенных ближе к входной поверхности кристалла, больше длины шпуров, расположенных дальше от поверхности, вследствие различной интегральной по времени плотности энергии лазерного излучения на траекториях движения соответствующих нелинейных фокусов.

Раскрыт механизм отображения поперечных сечений шпуров, сформированных под действием фемтосекундных лазерных импульсов в форме колец при возбуждении Р2 и Р3+ центров окраски в 1лР. Механизм состоит в снижении выхода люминесценции данных центров вследствие их большой концентрации вблизи оси шпуров.

Обнаружена и объяснена продольная спектральная неоднородность свечения облучаемого фемтосекундным лазерным излучением канала в твердом прозрачном диэлектрике. Данная неоднородность объясняется градиентом интенсивности при самофокусировке и различной нелинейностью возбуждения и создания центров свечения различных типов.

Полученные результаты имеют фундаментальное и прикладное значение, в частности, для развития приложений на основе лазерного окрашивания 1ЛР и других материалов. На основе прикладных результатов работы оформлены 3 патента РФ.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в рецензируемых журналах из списка ВАК

П1. Кузнецов, A.B. Статический многощелевой дисперсионный оптический спектрометр, основанный на комплементарных последовательностях Голея / A.B. Кузнецов, Е.Ф. Мартынович // Письма в ЖТФ, Т. 34, №. 11, С.1-6, 2008.

П2. Кузнецов, A.B. Комплементарные последовательности Голея в многощелевой дисперсионной оптической спектроскопии. Оптический журнал, Т.75, № 5, С. 8-11, 2008.

ПЗ. Кузнецов, A.B. Статические многощелевые дисперсионные оптические спектрометры для твердотельной спектроскопии / A.B. Кузнецов, Е.Ф.Мартынович // Оптика и спектроскопия, Т. 105, № 3, С. 532-534, 2008.

П4. Шерстобитов, C.B. Радиационные центры окраски в приповерхностном слое кристаллов фтористого лития 7 C.B. Шерстобитов, Е.Ф. Мартынович, A.B. Кузнецов, А.П. Войтович, B.C. Калинов // Известия Вузов. Физика, Т. 52, № 8/2, С. 566-569, 2009.

П5. Кузнецов, A.B. Механизм филаментации фемтосекундного лазерного излучения в широкозонных диэлектриках при образовании центров окраски / A.B. Кузнецов, Е.Ф. Мартынович // Изв. вузов. Физика, Т. 52, № 12/3, С. 180-182, 2009.

П6. Мартынович, Е.Ф. Методика исследования люминесценции приповерхностного слоя твердотельных образцов / Е.Ф. Мартынович, A.B. Кузнецов, C.B. Шерстобитов // Изв. вузов. Физика, Т. 52, № 12/3, С. 198-202, 2009.

П7. Мартынович, Е.Ф. Окрашивание широкощелевых кристаллов интенсивным лазерным излучнием / Е.Ф. Мартынович, Д.В. Балюнов,

A.B. Кузнецов, A.B. Кирпичников, В.И. Трунов, Е.В. Пестряков, С.Н. Багаев//Изв. вузов. Физика, Т. 52, № 12/3, С. 191-198, 2009.

Тезисы конференций

П8. Kuznetsov, A.V. Static Multislit Dispersive Optical Spectrometers / A.V. Kuznetsov, E.F. Martynovich // Book of Abstracts of XIII Feofilov symposium on spectroscopy of crystals, doped by rare earth and transition metal ions, Irkutsk, p 61, 2007.

П9. Кузнецов, A.B. Механизм филаментации фемтосекундных лазерных импульсов в диэлектрических кристаллах при их окрашивании /

A.В. Кузнецов, Е.Ф. Мартынович // Тезисы лекций и докладов XI Международной школы-семинара по люминесценции и лазерной физике. Иркутск: Изд-во ИГУ.-2008.-С.65-66.

П1 О.Мартынович, Е.Ф. Окрашивание широкозонных кристаллов интенсивным нерезонансным оптическим излучением / Е.Ф. Мартынович, Д.В. Балюнов, Д.С. Глазунов, А.В. Кузнецов, И.А. Мутыгуллин, А.В. Кирпичников, В.И. Трунов, М.А. Мерзляков,

B.В. Петров, Е.В. Пестряков, С.Н. Багаев // Тезисы лекций и докладов XI Международной школы-семинара по люминесценции и лазерной физике. Иркутск: Изд-во ИГУ.-2008.-С.75-76.

П11. Кузнецов, А.В. Статический мультиплексный дисперсионный оптический спектрометр (на китайском яз.) / А.В. Кузнецов, Е.Ф. Мартынович // Описание экспонатов 19-й Международной научно-технической выставки-ярмарки в провинции Хэйлунцзян, г. Харбин, КНР, 2008 г., с. 80.

П12.Martynovich, E.F. High-Sensitive Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy of Single Color Centers in Crystals / E.F. Martynovich, A.V. Kuznetsov, A.L. Rakevich // Abstracts of Reports of XVI Symposium on High Resolution Molecular Spectroscopy High-Rus-2009. - Tomsk: V.E. Zuev Institute of Atmospheric Optics SB RAS, 2009. P. 95.

П13.Кузнецов, A.B. Численное моделирование множественной филаментации фемтосекундных лазерных импульсов в кристаллах LiF / A.B. Кузнецов, Е.Ф. Мартынович // Тезисы лекций и докладов XII Международной школы-семинара по люминесценции и лазерной физике. Иркутская область, пос. Хужир, Россия, 2010. С. 129.

Труды конференций

П14.Мартынович, Е.Ф. Размерная зависимость вероятностей квантовых переходов в нанокристаллах и новые материалы на их основе / Е.Ф. Мартынович, Д.В. Балюнов, В.И. Барышников, В.П. Дресвянский, A.B. Кузнецов, A.JI. Ракевич // Труды конференции Инновации РАН -2009 (принято в печать).

П15.Мартынович, Е.Ф. Изучение фотофизических процессов на одиночном центре окраски методом сканирующей люминесцентной микроскопии с времякоррелированным счетом одиночных фотонов / Е.Ф. Мартынович, A.B. Кузнецов, A.JI. Ракевич // Труды XIV международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника». Нижний Новгород, 2010. С. 321. ni6.Martynovich, E.F. 3D Fluorescent Imaging with Highly Nonlinear Photosensitive Materials / E.F. Martynovich, D.S. Glazunov, A.V. Kuznetsov, E.V. Pestriakov, A.V. Kirpichnikov and S.N. Bagayev // Optical Sensors, OSA Technical Digest (CD) (Optical Society of America, 2011), paper SWD6.

Патенты

П17.Статический мультиплексный дисперсионный спектрометр: пат. 70575 Рос. Федерация: МПК G01J3/28 / A.B. Кузнецов, Е.Ф. Мартынович; патентообладатели: ИФ ИЛФ СО РАН и ГОУ ВПО ИГУ; заявл. 16.07.2007; опубл. 27.01.2008.

П18.Статический мультиплексный дисперсионный спектрометр: пат. 70576 Рос. Федерация: МПК G01J3/28 / A.B. Кузнецов, Е.Ф. Мартынович; патентообладатели: ИФ ИЛФ СО РАН и ГОУ ВПО ИГУ; заявл. 16.07.2007; опубл. 27.01.2008. П19.Оптический носитель информации: пат. 85027 Рос. Федерация: МПК Gl 1В7/24 / Е.Ф. Мартынович, A.B. Кузнецов, Д.В. Балюнов, С.Н. Багаев; патентообладатель: ИЛФ СО РАН; заявл. 24.11.2008; опубл. 20.07.2009.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Кузнецов, Андрей Викторович, 2011 год

1. Лущик, Ч.Б. Распад электронных возбуждений с образованием дефектов в твердых телах / Ч.Б. Лущик, А.Ч. Лущик. - Москва: Наука, 1989. -262 с.

2. Кандидов, В.П. Филаментация мощного фемтосекундного лазерного излучения / В.П. Кандидов, С.А. Шлёнов, О.Г. Косарева // Квантовая электроника. 2009. - Т. 39. - С. 205-228.

3. Song, К. S. Self-Trapped Excitons. Second Edition / К. S. Song, R. T. Williams. Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, 1996. 379 p.

4. Verstraete M. First-principles calculation of the electronic, dielectric, and • dynamical properties of CaF2 / M. Verstraete, X. Gonze // Phys. Rev. B. -2003.-V. 68.-P. 195123.

5. Schaffer, С. B. Micromachining bulk glass by use of femtosecond laser pulses with nanojoule energy / C.B. Schaffer, A. Brodeur, J.F. Garca and E. Mazur // Opt. Lett. 2001. - V. 26. - P. 93-95.

6. Couairon, A. Infrared femtosecond light filaments in air: simulations and experiments / A. Couairon, S. Tzortzakis, L. Berge, M. Franco, B. Prade and A. Mysyrowicz // J. Opt. Soc. Am. B. 2002. - V. 19. - P. 1117-1131.

7. Ter-Mikirtychev, V.V. Stable room-temperature tunable color center lasers and passive Q-switchers / V.V. Ter-Mikirtychev and T. Tsuboi // Prog. Quantum Electron. 1996. - V. 20. - P. 219-268.

8. Мартынович, Е.Ф. Центры окраски в лазерных кристаллах / Е.Ф.Мартынович. Иркутск : Изд.-во Иркутского университета, 2004. -227 с.

9. Непомнящих, А.И. Монокристаллические детекторы на основе фтористого лития / А.И. Непомнящих, С.Н. Мироненко, Г.П. Афонин, А.И. Селявко // Атомная энергия. 1985. - Т. 58. - С. 257-259.

10. Davidson, А.Т. Defect Clusters and Thermoluminescence in LiF Crystals /

11. A. T. Davidson, A. G. Kozakiewicz, D. J. Wilkinson, and J. D. Comins // J. Appl. Phys. 1999.-V. 86.-P. 1410-1414.

12. Montereali, R.M. Active stripe waveguides produced by electron beam lithography in LiF crystals / R.M. Montereali, A. Mancini, G.C. Righini, S. Pelli // Opt. Commun. 1998. - V. 153. - P. 223-225.

13. Belarouci, A. Spontaneous emission properties of color centers based optical microcavities / A. Belarouci, F. Menchini, H. Rigneault, B. Jacquier, R. M. Montereali, F. Somma and P. Moretti // Opt. Commun.- 2001. V. 189. -P. 281-287.

14. Sekatskii, S. K. Single fluorescence centers on the tips of crystal needles: First observation and prospects for application in scanning one-atom fluorescence microscopy / S. K. Sekatskii and V. S. Letokhov // Appl. Phys.

15. B, Lasers Opt. 1996. - V. 63. - P. 525-530.

16. Caine, E.J. Optical data storage in LiF using electron beam encoding / E.J. Caine and S.D. Miller // J. Vac. Sci. Technol. B. 1998. - V. 16. - P. 3232-3236.

17. Roessler, D.M. Electronic spectrum of crystalline lithium fluoride / D.M. Roessler, W.C. Walker // Journal of Physics and Chemistry of Solids. -1967.-V. 28.-P. 1507-1515.

18. Roessler, D.M. Optical Constants of Magnesium Oxide and Lithium Fluoride in the Far Ultraviolet / D.M. Roessler, W.C. Walker // J. Opt. Soc. Am. -1967.-V. 57.-P. 835-836.

19. Weast, R.C. CRC Handbook 'of Chemistry and Physics, 70th edn. / R.C. Weast, R.L. David, J.A. Melvin, H.B. William. CRC Press, Boca Raton, FL, 1990.

20. Brodeur, A. Band-Gap Dependence of the Ultrafast White-Light Continuum / A. Brodeur and S. L. Chin // Phys. Rev. Lett. 1998. - V. 80. - P. 44064409.

21. Baldacchini, G. Colored LiF: An optical material for all seasons / G. Baldacchini // J. Luminescence. 2002. - V. 100. - P. 333-343.

22. Popov, A.I. Basic properties of the F-type centers in halides, oxides and perovskites / A.I. Popov, E.A. Kotomin, J. Maier // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B. 2010. - V. 268. - P. 3084-3089.

23. Perez, A. Ionisation induced defects in alkali halide single crystals / A. Perez, J. Davenas, and C. H. S. Dupuy // Nuclear Instruments and Methods. — 1976. -V. 132.-P. 219-227.

24. Basiev, T.T. Room-temperature color center lasers / T.T. Basiev, S. B. Mirov, V. V. Osiko // IEEE J. of Quantum Electronics. 1988. - V. 24. - P. 10521069.

25. Fowler, W.B. Electronic States and Optical Transitions of Color Centers / W.B. Fowler // Physics of Color Centers / Ed. W.B. Fowler. N.Y. L.: Acad, press.- 1968.- P. 54-179.

26. Kawamura, K. Femtosecond-laser-encoded distributed-feedback color center laser in lithium fluoride single crystals / K. Kawamura, H. Hirano, T. Kurobori, D. Takamizu, T. Kamiya and H. Hosono // Appl. Phys. Lett. -2004.-V. 84.-P. 311-313.

27. Лущик, Ч.Б. Распад электронных возбуждений на радиационные дефекты в ионных кристаллах / Ч.Б. Лущик, И.К. Витол, М.А. Эланго // Успехи физических наук. 1977. - Т. 122. - С. 223-251.

28. Nahum, J. Optical Properties and Mechanism of Formation of Some F-Aggregate Centers in LiF / J. Nahum // Physical Review. 1968. - V. 158. -P. 814-825.

29. Couairon, A. Femtosecond filamentation in transparent media / A. Couairon, A. Mysyrowicz // Phys. Reports. 2007. - V. 441. - P. 47-189.

30. Аскарьян Г. А. Воздействие градиента поля интенсивного электромагнитного луча на электроны и атомы / Г. А. Аскарьян // ЖЭТФ. — 1962. — Т. 42 — С. 1567-1570.

31. Hercher, М. Laser-induced change in transparent media / M. Hercher // J Opt. Soc. Am. 1964.-V. 54.-P. 563-571.

32. Chiao, R. Self-trapping of optical beams / R. Chiao, E.M. Garmire, C.H. Townes // Phys. Rev. Lett. 1964. - V. 13. - P. 479-482.

33. Пилипецкий, Н.Ф. Наблюдение самофокусировки света в жидкостях / Н.Ф. Пилипецкий, А.Р. Рустамов // Письма в ЖЭТФ. 1965. - V. 2. -Р. 88-90.

34. Garmire, E. Dynamics and Characteristics of the Self-Trapping of Intense Light Beams / E. Garmire, R. Y. Chiao and С. H. Townes // Phys Rev Lett. -1966.-V. 16.-P. 347-349.

35. Talanov, V.I. Self Focusing of Wave Beams in Nonlinear Media / V.I. Talanov//JETP Lett. 1965.-V. 2.-P. 138-141.

36. Kelley, P.L. Self-focusing of optical beams / P.L. Kelley // Phys. Rev. -1965.-V. 15.-P. 1005-1008.

37. Marburger, J.H. Self-focusing: theory / J.H. Marburger // Progress in Quantum Electronics. 1975. -V. 4. - P. 35-110.

38. Ахманов, С.А. Самофокусировка и дифракция света в нелинейной среде / С.А. Ахманов, А.П. Сухоруков, Р.В. Хохлов // Успехи физических наук. 1967. -V. 93. - Р. 19-25.

39. Akhmanov, S.A. Self-focusing and self-trapping of intense light beams in a nonlinear medium / S.A. Akhmanov, R.V. Khokhlov and A.P. Sukhorukov // Sov. Phys JETP. 1966. -V. 23. - P. 1025-1033.

40. Akhmanov, S.A. Development of an Optical Waveguide in the Propagation of Light in a Nonlinear Medium / S.A. Akhmanov, R.V. Khokhlov and A.P. Sukhorukov // Sov. Phys. JETP. 1967. - V. 24. - P. 198-201.

41. Marburger, J.H. Self-focusing and pulse sharpening mechanism / J.H. Marburger and W.G. Wagner // IEEE J. Quant Electron. 1967. -V. QE-3.-P. 415-416.

42. Dawes, E.L. Computer studies in self-focusing / E.L. Dawes and J.H. Marburger // Phys Rev. 1969. - V. 179. - P. 862-868.

43. Гольдберг, B.H. Самофокусировка аксиально-симметричных волновых пучков / B.H. Гольдберг, В.И. Таланов, Р.Э. Эрм // Известия вузов. Радиофизика. 1967. - Т. 10. - С. 674-685.

44. Marburger, J.H. Self-focusing: theory / J.H. Marburger // Prog. Quant. Electron. 1975. - V. 4. - P. 35-110.

45. Lugovoi, V.N. A possible explanation of the small-scale self-focusing filaments / V.N. Lugovoi and A.M. Prokhorov // JETP Lett. 1968. - V. 7. -P. 117-119.

46. Loy, M.M.T. Small-Scale Filaments in Liquids and Tracks of Moving Foci Phys / M.M.T. Loy and Y.R. Shen // Rev. Letters. 1969. - V. 22. - P. 994997.

47. Коробкин, B.B. Нити самофокусировки как результат движения фокальных точек / В.В. Коробкин, A.M. Прохоров, Р.В. Серов, М.Я. Щелев // Письма в ЖЭТФ. 1970. - Т. II. - С. 153-156.

48. Braun, A. Self-channeling of high-peak-power femtosecond laser pulses in air / A. Braun, G. Korn, X. Liu, D. Du, J. Squier, G. Mourou // Optics Letters. -1995.-V. 20.-P. 73-75.

49. Nibbering, E.T.J. Conical emission from self-guided femtosecond pulses in air / E.T.J. Nibbering, P.F. Curley, G. Grillon, B.S. Prade, M.A. Franco, F. Salin, A. Mysyrowicz // Optics Letters. 1996. - V. 21. - P. 62-65.

50. Kosareva, O.G. Conical emission from laser-plasma interactions in the filamentation of powerful ultrashort laser pulses in air / Kosareva O.G., Kandidov V.P., Brodeur A., Chien C.Y., Chin S.L. // Optics Letters. 1997. -V. 22.-P. 1332-1334.

51. Tzortzakis, S. Self-Guided Propagation of Ultrashort IR Laser Pulses in Fused Silica / S. Tzortzakis, L. Sudrie, M. Franco, B. Prade, and A. Mysyrowicz, A. Couairon and L. Berge, Phys. Rev. Lett. 2001. - V. 87. - P. 213902(1-4).

52. Chiao, R.Y. A new class of trapped light filaments / R.Y. Chiao, M.A. Johnson, S. Krinsky, H.A. Smith, C.H. Townes, E. Garmire // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1966. -V. 2. - P. 467-469.

53. Brewer, R.G. Standing waves in self-trapped light filaments / R.G. Brewer, C.H. Townes // Physical Review Letters. 1967. - V. 18. - P. 196-200.

54. Беспалов, В.И. О нитевидной структуре пучков света в нелинейных жидкостях / В.И. Беспалов, В.И. Таланов // Письма в ЖЭТФ. 1966. -Т.З.-С. 471-476.

55. Келдыш, J1.B. Ионизация в поле сильной электромагнитной волны / Л.В. Келдыш // ЖЭТФ. 1964. - Т. 47. - С. 1945-1957.

56. Yablonovitch, Е. Avalanche ionization and the limiting diameter of filaments induced by light pulses in transparent media / E. Yablonovitch and N. Bloembergen // Phys. Rev. Lett. 1972. - V. 29. - P. 907-910.

57. Saliminia, A. The influence of self-focusing and filamentation on refractive index modifications in fused silica using intense femtosecond pulses / A. Saliminia, N.T. Nguyen, S.L. Chin, R. Valle'e // Optics Communications. 2004. - V. 241. - P. 529-538.

58. Зверев, Г.М. О развитии нитей самофокусировки в твердых диэлектриках / Г.М. Зверев, Э.К. Малтудис, В.А. Пашков // ПЖЭТФ. -1969.-Т. 9.-С. 108-111.

59. Kosareva, O.G. From filamentation in condensed media to filamentation in gases / O.G. Kosareva, V.P. Kandidov, A. Brodeur, S.L. Chin // Journal of Nonlinear Optical Physics and. Materials. 1997. - V. 6. - P. 485-494.

60. Mlejnek, M. Optically turbulent femtosecond light guide in air / M. Mlejnek, M. Kolesik, J.V. Moloney, E.M. Wright // Phys. Rev. Lett. 1999. - V. 83. -P. 2938-2941.

61. Mlejnek, M. Moving focus versus self-waveguiding model for long distance propagation of femtosecond pulses in air / M. Mlejnek, E.M. Wright, J.V. Moloney // IEEE J. Quant. Electr. 1999. - V. 35. - P. 1771-1776.

62. Courrol, L. Color center production by femtosecond pulse laser irradiation in LiF crystals / L. Courrol, R. Samad, L. Gomez, I. Ranieri, S. Baldochi, A. Zanardi De Freitas and N. Vieira // Optics Express. 2004. - V. 12. - P. 288-293.

63. Courrol, L. Confocal and Atomic Force Microscopies of Color Centers Produced by Ultrashort Laser Irradiation in LiF Crystals / L. Courrol, O. Martinez and R. Samad // RIAOOPTILAS. 2008. - V. 992. - P. 737742.

64. E.В. Пестряков // Сборник трудов X Международной школы семинара по люминесценции и лазерной физике. Под ред. акад. С.Н.Багаева, акад. Н.А. Борисевича и проф. Е.Ф. Мартыновича. Изд-во Иркут. гос. ун-та, г. Иркутск, 2007, с. 228-235.

65. Kurobori, Т. Fabrication of Optoelectronic Devices in Lithium Fluoride Crystals by Interfering Femtosecond Laser Pulses / T. Kurobori, Y. Obayashi, K. Suzuki, Y. Hirose, T. Sakai and Sh. Aoshima // Jpn. J. Appl. Phys. 2008. -V. 47.-P. 685.

66. Zhao Quan-Zhong. Fabrication of Microstructures in LiF Crystals by a Femtosecond Laser / Zhao Quan-Zhong, Qiu Jian-Rong, Yang Lii-Yun, Jiang Xiong-Wei, Zhao Chong-Jun and Zhu Cong-Shan // Chinese Phys. Lett. -2003.- V. 20.-P. 1858-1860.

67. Guanghua Cheng. Color center conversion by femtosecond pulse laser irradiation in LiF:F2 crystals / Guanghua Cheng, Yishan Wang, Junfang He, Guofu Chen and Wei Zhao // Opt. Express. 2007. - V. 15. - P. 8938-8942.

68. Chiamenti, I. Characterization of Optical Waveguides Produced by Femtosecond Laser in Lithium Fluoride Crystals / I. Chiamenti, L.N. Costa,

69. F. Bonfigli, M.A. Vincenti, RM. Montereali, A.S.L. Gomes, L. Dominici, F. Michelotti, H.J. Kalinowski // http://www.engineers.org.il/Uploads/ 74470pticalWaveguides.pdf

70. Gehm, М.Е. Static two-dimensional aperture coding for multimodal, multiplex spectroscopy / M.E. Gehm, S.T. McCain, N.P. Pitsianis, D.J. Brady, P. Potuluri and M.E. Sullivan // Applied Optics. 2006. - V. 45. - P. 2965-2974.

71. Луговой, B.H. Теория распространения мощного лазерного излучения / В.Н. Луговой, A.M. Прохоров // УФН. 1973. - Т. 111. - С. 203-247.