Generation of Terahertz Radiation by Atomic Systems at Different Ratios of Frequencies between Components of Interacting Two-Color Laser Fields

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The generation of terahertz radiation by atomic systems interacting with femtosecond two-color laser fields (ω1 + ω2) formed by the fundamental harmonic of a laser source (ω1) and radiation with frequencies varying over a wide range (ω2) is studied. It is shown that the efficiency of the generation of terahertz radiation grows when ratio ω2ω1 of frequencies between components of the two-color field is close but not equal to 2, and difference |ω2 – 2ω1| corresponds to the terahertz range. A numerical experiment is performed using laser sources with wavelengths from the near- to far-infrared range.

Full Text

Restricted Access

About the authors

S. Yu. Stremoukhov

Lomonosov Moscow State University; Kurchatov Institute

Author for correspondence.
Email: sustrem@gmail.com
Russian Federation, Moscow; Moscow

References

  1. Horvat J., Lewis R.A. // Optics Lett. 2009. V. 34. No. 14. P. 2195.
  2. Knyazev B.A., Kulipanov G.N., Vinokurov N.A. // Meas. Sci. Technol. 2010. V. 21. No. 5. Art. No. 054017.
  3. Byrd J. M., Leemans W.P., Loftsdottir A. et al. // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 89. No. 22. Art. No. 224801.
  4. Pérez S., González T., Pardo D., Mateos J. // J. Appl. Phys. 2008. V. 103. No. 9. Art. No. 094516.
  5. Ozyuzer L., Koshelev A.E., Kurter C. et al. // Science. 2007. V. 318. No. 5854. P. 1291.
  6. Williams B.S. // Proc. ACP. 2008. Art. No. SuG3.
  7. Kim K.Y., Taylor A.J., Glownia J.H., Rodriguez G. // Nature Photonics. 2008. V. 2. No. 10. P. 605.
  8. Dai J., Karpowicz N., Zhang X.C. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 103. Art. No. 023001.
  9. Clerici M., Peccianti M., Schmidt B.E. et al. // Phys. Rev. Lett. 2013. V. 110. No. 25. Art. No. 253901.
  10. Cook D.J., Hochstrasser R.M. // Optics Lett. 2000. V. 25. No. 16. P. 1210.
  11. Xie X., Dai J., Zhang X.C. // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. No. 7. Art. No. 075005.
  12. Wang W., Gibbon M.P., Sheng Z.-M., Li Y.-T. // Phys. Rev. Lett. 2015. V. 114. No. 25. Art. No. 253901.
  13. Andreev A.V., Angeluts A.A., Balakin A.V. et al. // IEEE Trans. Ter. Sci. Technol. 2020. V. 10. No. 1. P. 85.
  14. Lambert G., Vodungbo B., Gautier J. et al. // Nature Commun. 2015. V. 6. P. 6167.
  15. Wang W.M., Li Y.-T., Sheng Z.-M. et al. // Phys. Rev. E. 2013. V. 87. No. 3. Art. No. 033108.
  16. Zhang L.L., Wang W.-M., Wu T. et al. // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 119. No. 23. P. 235001.
  17. Wang W.M., Sheng Z.-M., Li Y.-T. et al. // Phys. Rev. A. 2017. V. 96. No. 2. Art. No. 023844.
  18. Kostin V.A., Laryushin I.D., Silaev A.A., Vvedenskii N.V. // Phys. Rev. Lett. 2016. V. 117. No. 3. Art. No. 035003.
  19. Zhou Z., Iv Z., Zhang D. et al. // Phys. Rev. A. 2020. V. 101. No. 4. Art. No. 043422.
  20. Andreev A.V., Stremoukhov S.Yu., Shoutova O.A. // Eur. Phys. J. D. 2012. V. 66. P. 16.
  21. Stremoukhov S., Andreev A., Vodungbo B. et al. // Phys. Rev. A. 2016. V. 94. Art. No. 013855.
  22. Stremoukhov S.Yu. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2024. V. 88. No. 1. P. 38.
  23. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 3. Квантовая механика (нерелятивистская теория). М.: Физматлит, 2020.
  24. Andreev A.V., Stremoukhov S.Yu. // Phys. Rev. A. 2013. V. 87. Art. No. 053416.
  25. Стремоухов С.Ю. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. Т. 86. № 6. С. 770; Stremoukhov S.Yu. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86. No. 6. P. 646.
  26. Migal E., Pushkin A., Bravy B. et al. // Optics Lett. 2019. V. 44. P. 2550.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. THz part of the photoemission spectra of the response of an argon atom interacting with a two-frequency laser field formed by the linearly polarised first harmonic of the laser source and radiation at a given frequency, calculated for different values of the frequency ratios of the field components. The calculation is carried out for λ = 800 nm (a), λ = 2000 nm (b), λ = 4600 nm (c). The other field parameters are μ01 =0.1, μ02 = 0.0147, t02 - t01 = 0, θ0 = 0, τ1 = τ2 =10Tλ

Download (541KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. First peak of the THz part of the photoemission response spectra of an argon atom interacting with a dual-frequency laser field formed by the linearly polarised first harmonic of the laser source and radiation at a given frequency, calculated for ω2 / ω1 = 1.9 and several values of wavelengths. The other field parameters are: μ01 =0.1, μ02 = 0.0147, t02 - t01 = 0, θ0 = 0, τ1 = τ2 =10Tλ. Inset: dependence of the maximum magnitude of the first peak of THz radiation on wavelength

Download (178KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».