О возможности регулирования излучения второй гармоники лазера на свободных электронах с помощью второй гармоники поля ондулятора
- Авторы: Жуковский К.В.1
-
Учреждения:
- Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
- Выпуск: Том 164, № 3 (2023)
- Страницы: 315-327
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-4510/article/view/148054
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451023090018
- EDN: https://elibrary.ru/KBPZMV
- ID: 148054
Цитировать
Аннотация
Исследуется излучение второй гармоники однопроходного лазера на свободных электронах (ЛСЭ) и его зависимость от второй гармоники поля ондулятора. При исследовании свойств материалов важным эффектом является нелинейная генерация второй гармоники как отклик на облучение. В этом контексте генерация второй гармоники собственно источника излучения, ЛСЭ, является нежелательной, так как она маскирует исследуемый сигнал. В других случаях напротив излучение второй гармоники ЛСЭ может быть востребовано как более высокочастотное. Нами исследуется возможность подавления или напротив усиления мощности второй гармоники ЛСЭ в зависимости от фазы и напряженности второй гармоники поля ондулятора ЛСЭ. Предложенный подход в принципе не зависит от частоты излучения. Рассмотрены примеры LCLS, PAL-XFEL в рентгеновском, SPARC и LEUTL в видимом диапазонах. Показано более эффективное влияние гармоники поля ондулятора при работе с узкими пучками электронов
Об авторах
К. В. Жуковский
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
Автор, ответственный за переписку.
Email: zhukovsk@physics.msu.ru
Москва, 119991 Россия
Список литературы
- L. Wu, S.Patankar, T.Morimoto et al., Nat. Phys. 13, 350 (2016).
- G. Boyd, T.Bridges, and E.Burkhardt, IEEE J. Quantum Electron. 4, 515 (1968).
- G. C. Bhar, S. Das, and K. L. Vodopyanov, Appl. Phys. B 61, 187 (1995).
- M. Nuriya, S.Fukushima et al., Nat.Commun. 7, 11557 (2016).
- T. Sumi, M. Horio, T. Senoo et al., E-J. Surf. Sci. Nanotech. 20, 31 (2021); doi: 10.1380/ejssnt.2022-002
- K.-J. Kim, Z. Huang, and R. Lindberg, Synchrotron Radiation and Free Electron Lasers; Principles of Coherent X-Ray Radiation, Cambridge University Press, Cambridge CB2 8BS, United Kingdom (2017).
- L.-H. Yu, Science 289, 932 (2000).
- T. Shaftan and Li H Yu, Phys. Rev. E 71, 046501 (2005).
- K. C. Prince, E. Allaria, C. Callegari et al., Nat. Photonics 10, 176 (2016).
- E. Allaria, L. Badano, S. Bassanese et al., J. Synchrotron Radiat. 22, 485 (2015).
- B. Faatz, M. Braune, O. Hensler et al., Appl. Sci.7, 1114 (2017).
- K. Zhukovsky, Opt.Commun. 418, 57 (2018).
- K. Zhukovsky, J. Appl. Phys. 122, 233103 (2017).
- K. Zhukovsky, EPL 119, 34002 (2017).
- T. Helk, E. Berger, S. Jamnuch et al., Sci. Adv. 7, eabe2265 (2021).
- S. Shwartz, M. Fuchs, J. B. Hastings et al., Phys. Rev. Lett. 112, 163901 (2014).
- S. Yamamoto, T. Omi, H. Akai et al., Phys. Rev. Lett. 120, 223902 (2018).
- E. Berger, S. Jamnuch, C. Uzundal et al., arXiv:2010.03134 (2020).
- R. K. Lam, S. L. Raj, T. A. Pascal et al., Phys. Rev. Lett. 120, 023901 (2018).
- C. P. Schwartz, S. L. Raj, S. Jamnuch et al., arXiv:2005.01905 (2020).
- P. J. Campagnola L. M. and Loew, Nat. Biotechnol. 21, 1356 (2003).
- S. G. Biedron et al., Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 483, 94 (2002).
- S.V. Milton, E.Gluskin, N. D. Arnold et.al., Science 292, 2037 (2000).
- P. Emma, R. Akre, J. Arthur et al., Nature, Photonics 4, 641 (2010).
- P. Emma, Proc. of PAC09, Vancouver, BC, Canada, (2009).
- D. Ratner, A. Brachmann, F. J. Decker et al., Phys. Rev. ST-AB 14, 060701 (2011).
- Z. Huang and S.Reiche, in: Proc. of the FEL 2004 Conference, ed. by R. Bakker et al., Italy, Trieste (2004), p. 201.
- K. V. Zhukovsky and A. M. Kalitenko, Phys.Rus. J. 62, 354 (2019).
- K. Zhukovsky and I. Fedorov, Symmetry 13, 135 (2021).
- K. Zhukovsky, Results in Physics 13, 102248 (2019).
- K. V. Zhukovsky, J. Synchrotron Rad. 26, 1481 (2019).
- K. Zhukovsky, Rad. Phys. Chem. 189, 109698 (2021).
- K. Zhukovsky, Ann. der Physik 533, 2100091 (2021).
- К. В. Жуковский, ЖТФ 91, 495 (2021).
- K. V. Zhukovsky, Radiophys. Quantum Electronics 65, 88 (2022).
- K.V. Zhukovsky, Rus. Phys. J. 65, 1451 (2023).
- K. Zhukovsky and I. Fedorov, Mosc. Univ. Phys. Bull. 77 (1), 11 (2022).
- K. Zhukovsky, Physics Uspekhi 64, 304 (2021).
- K. Zhukovsky, Opt. Laser Technol. 143, 107296 (2021).
- K. Zhukovsky, I.Fedorov, N.Gubina, Opt. Laser Technol. 159, 108972 (2023).
- K. Zhukovsky, EPL 141, 45002 (2023).
- D. K. V. Attwood, Soft X-Rays and Extreme Ultraviolet Radiation, Cambridge University Press (1999), Chap. 5.
- H. Kitamura, Jpn. J. Appl. Phys. 19, L185 (1980).
- H. P. Freund and P. J. M. van der Slot, J. Phys.Comm. 8, 085011 (2021).
- V. G. Bagrov, V. F. Zalmezh, M. M. Nikitin, and V. Y. Epp, Nucl. Instr. Meth. A 261, 54 (1987).
- И. А.Федоров, К. В.Жуковский, ЖЭТФ 162, 181 (2022).
- K. Zhukovsky, I. Fedorov, Symmetry 14, 1353 (2022).
- B. W. J. McNeil, N. R. Thompson, Nature Photonics 4, 814 (2010).
- C. Pellegrini et al., Rev. Mod. Phys. 88, 015006 (2016).
- G. Margaritondo, Rivista del Nuovo Cimento 40, 411 (2017).
- Z. Huang and K. J. Kim, Phys. Rev. ST-AB, 10, 034801 (2007).
- Z. Huang, K.-J. Kim, Phys. Rev. E 62, 7295 (2000).
- E. L. Saldin, E. A. Schneidmiller, and M. V. Yurkov, The Physics of Free Electron Lasers, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag (2000).
- R. Bonifacio et al., Opt.Comm. 50, 373 (1984).
- L. Giannessi, in Synchrotron Light Sources and Free-Electron Lasers, ed. by E.J. Jaeschke et al., Springer International Publishing, Switzerland (2016).
- G. Dattoli, L. Giannessi, P. L. Ottaviani, and C. Ronsivalle, J. Appl. Phys. 95, 3206 (2004).
- G. Dattoli, P. L. Ottaviani, and S. Pagnutti, J. Appl. Phys. 97, 113102 (2005).
- M. Xie, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 445, 59 (2000).
- K.V. Zhukovsky, Mosc. Univ. Phys. Bull. 74 № 5 480 (2019).
- K. Zhukovsky, A. Kalitenko, J. Synchrotron Rad. 26, 159 (2019).
- L. Gianessi, in Proc. of 28th Int. Free Electron Laser Conf., Berlin, Germany, MOPPH026 (2006).
- H. P. Freund and P. J. M. van der Slot, J. Phys.Commun. 5, 085011 (2021).
- G. Geloni et al., Opt.Comm. 271, 207 (2007).
- E. Saldin, E. Schneidmiller, and M. Yurkov, Nucl. Instr. and Meth. A 539, 499 (2005).
- Z. Huang and K.-J. Kim, Nucl. Instrum. Meth. A. 475, 112 (2001).
- H.-S. Kang et.al., Nature Photonics 11, 708 (2017).
- H. Yang and H.-S. Kang, Nucl. Inst. Meth. Phys. Res. A 911, 51 (2018).
- J. Hong, J.-H. Han et al., High Power Laser Science Eng. 3, 9 (2015).
- I. S. Ko, H.-S. Kang, H. Heo et al., Appl. Sci. 7, 479 (2017).
- A. M. Kalitenko, J. Synchrotron Rad. 28, 681 (2021).