ПРЯМОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ УЛЬТРАКОРОТКИХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ В ТЕРАГЕРЦОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ В ПРОЦЕССЕ ОПТИЧЕСКОГО ПРОБОЯ ГАЗА |
1 | |
2007 |
научная статья | 001.89:338.26; 001.83(100) | ||
65-71 |
Исследуется новый механизм прямого преобразования ультракоротких лазерных импульсов в
излучение терагерцового диапазона. Преобразование обусловлено генерацией собственных дипольных
колебаний плазмы в процессе туннельной ионизации газа и их последующим электромагнитным
излучением в окружающее пространство. Проанализированы процессы образования плазмы и
возбуждения поляризационных токов, порождающих терагерцовое излучение, при оптическом пробое
газа гауссовым импульсом, фокусируемым при помощи аксиконной линзы. Исследована зависимость
эффективности рассматриваемого процесса преобразования от длительности, поперечного масштаба и
фазовой структуры ионизирующего импульса. Показано, что для импульсов, содержащих малое число
периодов поля, эффективность преобразования существенно превышает достигающуюся при
использовании предложенных ранее «пондеромоторных» методов возбуждения плазменных
колебаний, что позволяет осуществить генерацию терагерцового излучения гигаваттного уровня
мощности при умеренной интенсивности лазерного импульса. |
1 . Hamster H., Sullivan A., Gordon S., Falcone R.W. // Phys. Rev. E. 1994. V.49, N. 1. P. 671-677. 2 . Sheng Z.-M., Mima K., Zhang J., Sanuki H. // Phys. Rev. Lett. 2005. V. 94. P. 095003-1-4. 3 . Leemans W.P., Tilborg J., Faure J., et al. // Phys. Plasmas. 2004. V.11, N 5. P. 2899-2906. 4 . Baltuska A., Udem Th., Ulberacker M., et al. // Nature. 2003. V. 421. P. 611-615. 5 . Stibenz G., Zhavoronkov N., Steinmeyer G. // Opt. Lett. 2006. V. 31, N. 2. P. 274-276. 6 . Loffler T., Roscos H.G. // J. Appl. Phys. 2002. V. 91, N. 5. P. 2611-2614. 7 . Голубев С.В., Суворов Е.В., Шалашов А.Г. // Письма в ЖЭТФ. 2004. Т. 79, Вып. 8. С. 443-447. 8 . Быстров А.М., Введенский Н.В., Гильденбург В.Б. // Письма в ЖЭТФ. 2005. Т. 82, Вып. 12. С. 852-857. 9 . Kostin V.A., Vvedenskii N.V. // Czech. J. Phys. Suppl. B. 2006. V. 56. P. 587-590. 10 . Бычков С.С., Горлов С.В., Макаров А.В. и др. // Квантовая электроника. 1999. Т. 26, ? 3. С. 243-245. 11 . Milchberg H.M., Clark T.R., Durfee III C.G., Antonsen T.M. // Phys. Plasmas. 1996. V. 3, N. 5. P. 2149-2155. 12 . Введенский Н.В., Гильденбург В.Б. // Письма в ЖЭТФ. 2002. Т. 76, Вып. 6. С. 440-454. 13 . Гильденбург В.Б. // ЖЭТФ. 1963. Т. 45, Вып. 6. С. 1978-1987. 14 . Kress M., Loffler T., Thomson M.D., et al. // Nature Phys. 2006. V. 2. P. 327-331. |