17 декабря 2025. Доклад ст.н.с. ФИАН Шипило Д.Е. «Иерархия моделей распространения излучения в лазерной физике»
Дата публикации
12.12.2025 12:50
Заседание семинара по математическим методам в естественных науках под руководством профессора Боголюбова А. Н. состоится в среду 17 декабря в 17.00 в аудитории 4-46.
Состоится доклад ст.н.с. ФИАН Шипило Д.Е. «Иерархия моделей распространения излучения в лазерной физике»
Аннотация
Вычислительные задачи современной лазерной физики охватывают взаимодействие вещества с оптическим излучением, интенсивность которого варьируется от 1012 до 1020 Вт/см2 (от долей внутриатомного поля до релятивистских интенсивностей), на масштабах от субволновых (взаимодействие с наноструктурами) до десятков метров (плазменные каналы, формируемые при самофокусировке тераваттных импульсов в атмосфере). Теоретическим базисом для описания всего этого спектра задач служат уравнения Максвелла, дополненные моделью нелинейного отклика среды на внешнее поле — феноменологической, квантовой или релятивистской. В настоящем докладе рассматриваются характерные теоретические и вычислительные подходы, позволяющие моделировать такие задачи:
- методы частицы-в-ячейке (PIC) — взаимодействие излучения петаваттной мощности с твердотельными мишенями;
- конечных разностей во временном представлении (FDTD) — взаимодействие излучения с наноструктурами в квази-линейном режиме;
- однонаправленные векторные непараксиальные уравнения распространения (UPPE) — нелинейное взаимодействие импульсов высокой пиковой мощности с прозрачными сплошными средами;
- однонаправленное уравнение Максвелла (FME) — нелинейное распространение излучения в антирезонансных, газонаполненных волокнах;
- нелинейное уравнение Шредингера (NSE) — исторически приоритетный инструмент лазерной физики.
каф. математики
