Ещё одна интересная задача – распространение мощных фемтосекундных лазерных импульсов в атмосфере. Она имеет важное значение, для зондирования атмосферы, для защиты от молний, потому что можно создать плазменный канальчик, по которому стечёт заряд из грозового облака, разрядив его. Микро-модификация диэлектрической среды в филаменте, вызванная фемтосекундным лазерным излучением, представляет собой новый метод записи волноводов, ответвителей, дифракционных решеток и других элементов микро-оптики в объеме оптических материалов

Явление филаментации исследуется экспериментально и теоретически, в основном, на длине волны 800 нм наиболее распространенных фемтосекундных лазеров с выходным усилителем на кристалле титана-сапфира. Сравнение параметров филаментов, формирующихся в излучении хром-форстеритового (созданного в ОИВТ РАН) и титан-сапфирового лазеров, показало, что при одинаковых начальных параметрах импульса, филамент в излучении хром-форстеритового лазера образуется на большем расстоянии и содержит в себе большее количество энергии, по сравнению с излучением титан-сапфирового лазера. Это позволяет сделать вывод о потенциальных преимуществах хром-форстеритового лазера для приложений атмосферной оптики.