О возможности преобразования с увеличением энергии линейно поляризованных аттосекундных импульсов высоких гармоник в циркулярно поляризованные в оптически модулированной неоноподобной активной среде плазменного рентгеновского лазера

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Предложен метод преобразования линейно поляризованного излучения одиночной гармоники или совокупности гармоник оптического поля высокого порядка, образующих последовательность субфемто-/аттосекундных импульсов, в эллиптически и, в частности, циркулярно поляризованное излучение в оптически модулированной неоноподобной активной среде плазменного рентгеновского лазера. Показано, что данный метод позволяет обеспечить высокую энергетическую эффективность преобразования излучения благодаря усилению поля гармоник, а также является устойчивым к изменению числа высоких гармоник, образующих усиливаемые импульсы. Возможность экспериментальной реализации метода рассмотрена на примере активной плазмы неоноподобных ионов Ti12+ с невозмущенной длиной волны инвертированного перехода 32.6 нм.

Об авторах

И. Р Хайрулин

Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН

Email: khairulinir@ipfran.ru

В. А Антонов

Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН

Email: khairulinir@ipfran.ru

М. Ю Рябикин

Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН; Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: khairulinir@ipfran.ru

Список литературы

  1. F. Krausz and M. Ivanov, Rev. Mod. Phys. 81, 163 (2009).
  2. M. Wu, S. Chen, S. Camp, K. J. Schafer, and M. B. Gaarde, J. Phys. B 49, 062003 (2016).
  3. L. Young, K. Ueda, M. Guhr et al. (Collaboration), J. Phys. B 51, 032003 (2018).
  4. R. Schoenlein, T. Elsaesser, K. Holldack, Z. Huang, H. Kapteyn, M. Murnane, and M. Woerner, Philos. Trans. R. Soc. A 377, 20180384 (2019).
  5. C. Winterfeldt, C. Spielmann, and G. Gerber, Rev. Mod. Phys. 80, 117 (2008).
  6. M. C. Kohler, T. Pfeifer, K. Z. Hatsagortsyan, and C. H. Keitel, Adv. At. Mol. Opt. Phys. 61, 159 (2012).
  7. В. В. Стрелков, В. Т. Платоненко, А. Ф. Стержантов, М. Ю. Рябикин, УФН 186, 449 (2016).
  8. P. B. Corkum, Phys. Rev. Lett. 71, 1994 (1993).
  9. M. Lewenstein, P. Balcou, M. Y. Ivanov, A. L'Huillier, and P. B. Corkum, Phys. Rev. A 49, 2117 (1994).
  10. K. S. Budil, P. Salieres, A. L'Huillier, T. Ditmire, and M. D. Perry, Phys. Rev. A 48, R3437 (1993).
  11. P. Antoine, A. L'Huillier, M. Lewenstein, P. Sali'eres, and B. Carre, Phys. Rev. A 53, 1725 (1996).
  12. C. T. Chen, F. Sette, Y. Ma, and S. Modesti, Phys. Rev. B 42, 7262 (1990).
  13. C. M. Schneider, M. S. Hammond, P. Schuster, A. Cebollada, R. Miranda, and J. Kirschner, Phys. Rev. B 44, 12066 (1991).
  14. N. B¨owering, T. Lischke, B. Schmidtke, N. Mu¨ller, T. Khalil, and U. Heinzmann, Phys. Rev. Lett. 86, 1187 (2001).
  15. E. A. Schneidmiller and M. V. Yurkov, Phys. Rev. ST Accel. Beams 16, 110702 (2013).
  16. E. Ferrari, E. Allaria, J. Buck, G. De Ninno, B. Diviacco, D. Gauthier, L. Giannessi, L. Glaser, Z. Huang, M. Ilchen, G. Lambert, A. A. Lutman, B. Mahieu, G. Penco1, C. Spezzani, and J. Viefhaus, Sci. Rep. 5, 13531 (2015).
  17. A. A. Lutman, J. P. MacArthur, M. Ilchen et al. (Collaboration), Nature Photon. 10, 468 (2016).
  18. S. Ackermann, A. Azima, S. Bajt et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 111, 114801 (2013).
  19. V. V. Strelkov, M. A. Khokhlova, A. A. Gonoskov, I. A. Gonoskov, and M. Yu. Ryabikin, Phys. Rev. A 86, 013404 (2012).
  20. X. Zhou, R. Lock, N. Wagner, W. Li, H. C. Kapteyn, and M. M. Murnane, Phys. Rev. Lett. 102, 073902 (2009).
  21. E. Skantzakis, S. Chatziathanasiou, P. A. Carpeggiani, G. Sansone, A. Nayak, D. Gray, P. Tzallas, D. Charalambidis, E. Hertz, and O. Faucher, Sci. Rep. 6, 39295 (2016).
  22. G. Lambert, B. Vodungbo, J. Gautier, B. Mahieu, V. Malka, S. Sebban, P. Zeitoun, J. Luning, J. Perron, A. Andreev, S. Stremoukhov, F. Ardana-Lamas, A. Dax, C. P. Hauri, A. Sardinha, and M. Fajardo, Nat.Commun. 6, 6167 (2015).
  23. C. Zhai, R. Shao, P. Lan, B. Wang, Y. Zhang, H. Yuan, S. M. Njoroge, L. He, and P. Lu, Phys. Rev. A 101, 053407 (2020).
  24. A. Fleischer, O. K r, T. Diskin, P. Sidorenko, and O. Cohen, Nature Photon. 8, 543 (2014).
  25. O. K r, P. Grychtol, E. Turgut, R. Knut, D. Zusin, D. Popmintchev, T. Popmintchev, H. Nembach, J. M. Shaw, A. Fleischer, H. Kapteyn, M. Murnane, and O. Cohen, Nature Photon. 9, 99 (2015).
  26. A. Depresseux, E. Oliva, J. Gautier, F. Tissandier, G. Lambert, B. Vodungbo, J.-P. Goddet, A. Tafzi, J. Nejdl, M. Kozlova, G. Maynard, H. T. Kim, K. Ta Phuoc, A. Rousse, P. Zeitoun, and S. Sebban, Phys. Rev. Lett. 115, 083901 (2015).
  27. I. R. Khairulin, V. А. Antonov, М. Yu. Ryabikin, M. A. Berrill, V. N. Shlyaptsev, J. J. Rocca, and O. Kocharovskaya, Sci. Rep. 12, 6204 (2022).
  28. J. B. Kortright and J. H. Underwood, Nucl. Instrum. Methods A 291, 272 (1990).
  29. F. Sch¨afers, H.-Ch. Mertins, A. Gaupp, W. Gudat, M. Mertin, I. Packe, F. Schmolla, S. Di Fonzo, G. Soulli'e, W. Jark, R. Walker, X. Le Cann, R. Nyholm, and M. Eriksson, Appl. Opt. 38, 4074 (1999).
  30. H. Kimura, T. Miyahara, Y. Goto, K. Mayama, M. Yanagihara, and M. Yamamoto, Rev. Sci. Instrum. 66, 1920 (1995).
  31. B. Vodungbo, A. B. Sardinha, J. Gautier, G. Lambert, C. Valentin, M. Lozano, G. Iaquaniello, F. Delmotte, S. Sebban, J. Lu¨ning, and P. Zeitoun, Opt. Express 19, 4346 (2011).
  32. J. Schmidt, A. Guggenmos, M. Hofstetter, S. H. Chew, and U. Kleineberg, Opt. Express 23, 33564 (2015).
  33. P. V. Nickles, V. N. Shlyaptsev, M. Kalachnikov, M. Schnu¨rer, I. Will, and W. Sandner, Phys. Rev. Lett. 78, 2748 (1997).
  34. D. Alessi, B. M. Luther, Y. Wang, M. A. Larotonda, M. Berrill, and J. J. Rocca, Opt. Express 13, 2093 (2005).
  35. M. Chini, B. Zhao, H. Wang, Y. Cheng, S. X. Hu, and Z. Chang, Phys. Rev. Lett. 109, 073601 (2012).
  36. В. С. Попов, УФН 174, 921 (2004).
  37. I. R. Khairulin, V. A. Antonov, M. Yu. Ryabikin, and O. Kocharovskaya, Photonics 9, 51 (2022).
  38. T. R. Akhmedzhanov, V. A. Antonov, A. Morozov, A. Goltsov, M. Scully, S. Suckewer, and O. Kocharovskaya, Phys. Rev. A 96, 033825 (2017).
  39. I. R. Khairulin, V. A. Antonov, M. Yu. Ryabikin, and O. Kocharovskaya, Phys. Rev. Res. 2, 023255 (2020).
  40. V. A. Antonov, I. R. Khairulin, and O. Kocharovskaya, Phys. Rev. A 102, 063528 (2020).
  41. И. Р. Хайрулин, В. А. Антонов, О. А. Кочаровская, Квантовая электроника 50, 375 (2020).
  42. I. R. Khairulin, V. A. Antonov, M. Yu. Ryabikin, and O. Kocharovskaya, Phys. Rev. A 107, 023507 (2023).
  43. M. Born and E. Wolf, Principles of Optics, Pergamon Press, N.Y. (1964).
  44. G. Andriukaitis, T. Balciunas, S. Aliˇsauskas, A. Pugˇzlys, A. Baltuˇska, T. Popmintchev, M.-C. Chen, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Opt. Lett. 36, 2755 (2011).
  45. Z. Samsonova, S. Hofer, V. Kaymak, S. Aliˇsauskas, V. Shumakova, A. Pugˇzlys, A. Baltuska, T. Siefke, S. Kroker, A. Pukhov, O. Rosmej, I. Uschmann, C. Spielmann, and D. Kartashov, Phys. Rev. X 9, 021029 (2019).
  46. M. Berrill, Y. Wang, M. A. Larotonda, B. M. Luther, V. N. Shlyaptsev, and J. J. Rocca, Phys. Rev. A 75, 063821 (2007).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023