We experimentally demonstrate that the transmission of a 1030 nm, 1.3 ps laser beam of 100 mJ energy through fog increases when its repetition rate increases to the kHz range. Due to the efficient energy deposition by the laser filaments in the air, a shockwave ejects the fog droplets from a substantial volume of the beam, at a moderate energy cost. This process opens prospects for applications requiring the transmission of laser beams through fogs and clouds.

1.
J.
Kasparian
and
J.-P.
Wolf
,
Opt. Express
16
,
466
(
2008
).
2.
C. C.
Garcia
,
M.
Corral
,
J. M.
Vadillo
, and
J. J.
Laserna
,
Appl. Spectrosc.
54
,
1027
(
2000
).
3.
K.
Stelmaszczyk
,
P.
Rohwetter
,
G.
Méjean
,
J.
Yu
,
E.
Salmon
,
J.
Kasparian
,
R.
Ackermann
,
J.-P.
Wolf
, and
L.
Wöste
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
3977
(
2004
).
4.
T.
Fujii
,
N.
Goto
,
M.
Miki
,
T.
Nayuki
, and
K.
Nemoto
,
Opt. Lett.
31
,
3456
(
2006
).
5.
S.
Tzortzakis
,
D.
Anglos
, and
D.
Gray
,
Opt. Lett.
31
,
1139
(
2006
).
7.
A.
Belmonte
,
A.
Comern
,
J. A.
Rubio
,
J.
Bar
, and
E.
Fernndez
,
Appl. Opt.
36
,
8632
(
1997
).
8.
P.
Polynkin
,
A.
Peleg
,
L.
Klein
,
T.
Rhoadarmer
, and
J.
Moloney
,
Opt. Lett.
32
,
885
(
2007
).
9.
J.
Kasparian
,
M.
Rodriguez
,
G.
Méjean
,
J.
Yu
,
E.
Salmon
,
H.
Wille
,
R.
Bourayou
,
S.
Frey
,
Y.-B.
André
,
A.
Mysyrowicz
,
R.
Sauerbrey
,
J.-P.
Wolf
, and
L.
Wöste
,
Science
301
,
61
(
2003
).
10.
M. C.
Galvez
,
M.
Fujita
,
N.
Inoue
,
R.
Moriki
,
Y.
Izawa
, and
C.
Yamanaka
,
Jpn. J. Appl. Phys.
41
,
L284
(
2002
).
11.
J.-F.
Gravel
,
Q.
Luo
,
D.
Boudreau
,
X. P.
Tang
, and
S. L.
Chin
,
Anal. Chem.
76
,
4799
(
2004
).
12.
P. R.
Hemmer
,
R. B.
Miles
,
P.
Polynkin
,
T.
Siebert
,
A. V.
Sokolov
,
P.
Sprangle
, and
M. O.
Scully
,
Proc. Natl. Acad. Sci.
108
,
3130
(
2011
).
13.
S.
Svanberg
,
Appl. Phys. B: Lasers Opt.
92
,
351
(
2008
).
14.
J.
Kasparian
,
R.
Ackermann
,
Y.-B.
André
,
G.
Méchain
,
G.
Méjean
,
B.
Prade
,
P.
Rohwetter
,
E.
Salmon
,
K.
Stelmaszczyk
,
J.
Yu
,
A.
Mysyrowicz
,
R.
Sauerbrey
,
L.
Wöste
, and
J.-P.
Wolf
,
Opt. Express
16
,
5757
(
2008
).
15.
S.
Henin
,
Y.
Petit
,
P.
Rohwetter
,
K.
Stelmaszczyk
,
Z.
Hao
,
W.
Nakaema
,
A.
Vogel
,
T.
Pohl
,
F.
Schneider
,
J.
Kasparian
,
K.
Weber
,
L.
Wöste
, and
J.
Wolf
,
Nat. Commun.
2
,
456
(
2011
).
16.
J.
Ju
,
T.
Leisner
,
H.
Sun
,
A.
Sridharan
,
T.-J.
Wang
,
J.
Wang
,
C.
Wang
,
J.
Liu
,
R.
Li
,
Z.
Xu
, and
S. L.
Chin
,
Appl. Phys. B
117
,
1001
(
2014
).
17.
P.
Béjot
,
J.
Kasparian
,
S.
Henin
,
V.
Loriot
,
T.
Vieillard
,
E.
Hertz
,
O.
Faucher
,
B.
Lavorel
, and
J.-P.
Wolf
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
103903
(
2010
).
18.
E. A.
Volkova
,
A. M.
Popov
, and
O. V.
Tikhonova
,
JETP Lett.
94
,
519
(
2011
).
19.
M.
Richter
,
S.
Patchkovskii
,
F.
Morales
,
O.
Smirnova
, and
M.
Ivanov
,
New J. Phys.
15
,
083012
(
2013
).
20.
A.
Braun
,
G.
Korn
,
X.
Liu
,
D.
Du
,
J.
Squier
, and
G.
Mourou
,
Opt. Lett.
20
,
73
(
1995
).
21.
S. L.
Chin
,
S. A.
Hosseini
,
W.
Liu
,
Q.
Luo
,
F.
Théberge
,
N.
Aközbek
,
A.
Becker
,
V. P.
Kandidov
,
O. G.
Kosareva
, and
H.
Schröder
,
Can. J. Phys.
83
,
863
(
2005
).
22.
A.
Couairon
and
A.
Mysyrowicz
,
Phys. Rep.
441
,
47
(
2007
).
23.
L.
Bergé
,
S.
Skupin
,
R.
Nuter
,
J.
Kasparian
, and
J.-P.
Wolf
,
Rep. Prog. Phys.
70
,
1633
(
2007
).
24.
F.
Courvoisier
,
V.
Boutou
,
J.
Kasparian
,
E.
Salmon
,
G.
Méjean
,
J.
Yu
, and
J.-P.
Wolf
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
213
(
2003
).
25.
M.
Kolesik
and
J. V.
Moloney
,
Opt. Lett.
29
,
590
(
2004
).
26.
S.
Skupin
,
L.
Bergé
,
U.
Peschel
, and
F.
Luderer
,
Phys. Rev. Lett.
93
,
023901
(
2004
).
27.
W.
Liu
,
F.
Théberge
,
E.
Arévalo
,
J.-F.
Gravel
,
A.
Becker
, and
S. L.
Chin
,
Opt. Lett.
30
,
2602
(
2005
).
28.
F.
Vidal
,
D.
Comtois
,
C.-Y.
Chien
,
A.
Desparois
,
B. L.
Fontaine
,
T. W.
Johnston
,
J. C.
Kieffer
,
H. P.
Mercure
,
H.
Pepin
, and
F. A.
Rizk
,
IEEE Trans. Plasma Sci.
28
,
418
(
2000
).
29.
O.
Lahav
,
L.
Levi
,
I.
Orr
,
R. A.
Nemirovsky
,
J.
Nemirovsky
,
I.
Kaminer
,
M.
Segev
, and
O.
Cohen
,
Phys. Rev. A
90
,
021801
(
2014
).
30.
N.
Jhajj
,
E. W.
Rosenthal
,
R.
Birnbaum
,
J. K.
Wahlstrand
, and
H. M.
Milchberg
,
Phys. Rev. X
4
,
011027
(
2014
).
31.
Y.-H.
Cheng
,
J. K.
Wahlstrand
,
N.
Jhajj
, and
H. M.
Milchberg
,
Opt. Express
21
,
4740
(
2013
).
32.
V. E.
Zuev
,
A. A.
Zemlyanov
,
Y. D.
Kopytin
, and
A. V.
Kuzikovskii
,
High-Power Laser Radiation in Atmospheric Aerosols
(
D. Reidel Publishing Company
,
Dordrech, Boston, Lancaster
,
1984
).
33.
H. S.
Kwok
,
T. M.
Rossi
,
W. S.
Lau
, and
D. T.
Shaw
,
Opt. Lett.
13
,
192
(
1988
).
34.
V.
Pustovalov
and
I.
Khorunzhii
,
Int. J. Heat Mass Transfer
35
,
583
(
1992
).
35.
S.
Klingebiel
,
M.
Schultze
,
C.
Teisset
,
R.
Bessing
,
M.
Haefner
,
S.
Prinz
,
M.
Gorjan
,
D.
Sutter
,
K.
Michel
,
H.
Barros
,
Z.
Major
,
F.
Krausz
, and
T.
Metzger
, in
CLEO: 2015, OSA Technical Digest (Online)
(
Optical Society of America
,
2015
), Paper STu4O.2.
36.
A.
Houard
,
V.
Jukna
,
G.
Point
,
Y.-B.
André
,
S.
Klingebiel
,
M.
Schultze
,
K.
Michel
,
T.
Metzger
, and
A.
Mysyrowicz
,
Opt. Express
24
,
7437
(
2016
).
37.
Y.
Belkhelfa
, “
Etude du comportement dynamique et du transfert de matire et de chaleur entre des particules sphriques et un coulement laminaire ou turbulent
,” Ph.D. thesis (
Institut National des Sciences Appliques de Rouen
,
2008
).
You do not currently have access to this content.