Новый солитоноподобный режим генерации широкополосного терагерцового излучения лазерными импульсами с наклонными волновыми фронтами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проанализирован новый солитоноподобный режим генерации терагерцового излучения оптическим импульсом с наклонными волновыми фронтами. Показано, что принципиальное значение для формирования оптико-терагерцового солитона имеет дифракция оптического импульса. Наряду с солитонной частью излучения в синхронном режиме генерируется несолитонная широкополосная компонента терагерцового диапазона. Выявлены два условия синхронизма, названные нами “суперчеренковским” и “античеренковским”, при которых генерация наиболее эффективна. В первом случае оптико-терагерцовый солитон распространяется быстрее несолитонной терагерцовой компоненты. Во втором случае, напротив, несолитонная компонента является предвестником оптико-терагерцового солитона.

Об авторах

С. В. Сазонов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”;Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет

Email: sazonov.sergey@gmail.com

Н. В. Устинов

Объединенный институт ядерных исследований

Список литературы

  1. B. Fergusson and X.-C. Zhang, Nat. Mater. 1, 26 (2002).
  2. О. П. Черкасова, Д. С. Сердюков, А. С. Ратушняк, Е. Ф. Немова, Е. Н. Козлов, Ю. В. Шидловский, К. И. Зайцев, В. В. Тучин, Оптика и спектроскопия 128, 852 (2020)
  3. O. P. Cherkasova, D. S. Serdyukov, A. S. Ratushnyak, E. F. Nemova, E. N. Kozlov, Yu. V. Shidlovskii, K. I. Zaytsev, and V. V. Tuchin, Opt. Spectrosc. 128, 855 (2020).
  4. A. Irizawa, S. Lupi, and A. Marcelli, Condens. Matter. 6, 23 (2021).
  5. С. В. Сазонов, ЖЭТФ 146, 483 (2014)
  6. S. V. Sazonov, JETP 119, 423 (2014).
  7. K. Dolgaleva, D. V. Materikina, R. W. Boyd, and S. A. Kozlov, Phys. Rev. A 92, 023809 (2015).
  8. S. V. Sazonov and N. V. Ustinov, Phys. Rev. A 98, 063803 (2018).
  9. M. Zhukova, M. Melnik, I. Vorontsova, A. Tcypkin, and S. Kozlov, Photonics 98, 7 (2020).
  10. M. Shalaby and C. P. Hauri Nature Commun. 6, 5976 (2015).
  11. X.-C. Zhang, A. Shkurinov, and Y. Zhang, Nature Photon. 11,16 (2017).
  12. У. А. Абдуллин, Г. А. Ляхов, О. В. Руденко, А. С. Чиркин, ЖЭТФ 66, 1295 (1974)
  13. U. A. Abdullin, G. A. Lyakhov, O. V.Rudenko, and A. S. Chirkin, Sov. Phys. JETP 39, 633 (1974).
  14. Д. А. Багдасарян, А. О. Макарян, П. С. Погосян, Письма в ЖЭТФ 37, 498 (1983)
  15. D. A. Bagdasaryan, A. O. Makaryan, and P. S. Pogosyan, JETP Lett. 37, 594 (1983).
  16. D. H. Auston, K. P. Cheung, J. A. Valdmanis, and D. A. Kleinman, Phys. Rev. Lett. 53, 1555 (1984).
  17. С. А. Ахманов, В. А. Выслоух, А. С. Чиркин, Оптика фемтосекундных лазерных импульсов, Наука, М. (1988).
  18. Р. Додд, Дж. Эйлбек, Дж. Гиббон, Х. Моррис, Солитоны и нелинейные волновые уравнения, Мир, М. (1988)
  19. R. K. Dodd, J. C. Eilbeck, J. Gibbon, and H. C. Morris, Solitons and Nonlinear Wave Equations, Academic Press, N.Y. (1982).
  20. В. Е. Захаров, ЖЭТФ 62, 1745 (1972)
  21. V. E. Zakharov, Sov. Phys. JETP 35, 908 (1972).
  22. D. J. Benney, Stud. Appl. Math. 56, 81 (1977).
  23. В. С. Львов, Нелинейные спиновые волны, Наука, М. (1987).
  24. А. С. Давыдов, УФН 138, 603 (1982)
  25. A. S. Davydov, Sov. Phys.-Uspekhi 25, 898 (1982).
  26. C. P. Hauri, C.Ruchert, C. Vicario, and F. Ardana, Appl. Phys. Lett. 99, 161116 (2011).
  27. J. Hebling, G. Almasi, I. Z. Kozma, and J. Kuhl, Opt. Express 10, 1161 (2002).
  28. А. Г. Степанов, А. А. Мельников, В. О. Компанец, С. В. Чекалин, Письма в ЖЭТФ 85, 279 (2007)
  29. A. G. Stepanov, A. A. Mel'nikov, V. O. Kompanets, and S. V. Chekalin, JETP Lett. 85, 227 (2007).
  30. M. I. Bakunov, S. B. Bodrov, and V. V. Tsarev, J. Appl. Phys. 104, 073105 (2008).
  31. J. Hebling, K.-L. Yeh, M. C. Ho mann, B. Barta, and K. A. Nelson, JOSA B 25, 6 (2008).
  32. G. Kh. Kitaeva, Laser Phys. Lett. 5, 559 (2008).
  33. S. B. Bodrov, A. N. Stepanov, M. I. Bakunov, V. Shishkin, and I. E. Ilyakov, Opt. Express. 17, 1871 (2009).
  34. С. В. Сазонов, А. Ф. Соболевский, Письма в ЖЭТФ 75, 746 (2002)
  35. S. V. Sazonov and A. F. Sobolevskii, JETP Lett. 75, 621.
  36. N. Yajima and M. Oikawa, Progr. Theor. Phys. 56, 1719 (1976).
  37. А. Н. Бугай, С. В. Сазонов, Письма в ЖЭТФ 87, 470 (2008)
  38. A. N. Bugai and S. V. Sazonov, JETP Lett. 87, 403 (2008).
  39. С. В. Сазонов, Н. В. Устинов, Письма в ЖЭТФ 114, 437 (2021)
  40. S. V. Sazonov and N. V. Ustinov, JETP Lett. 114, 380 (2021).
  41. P. J. Caudrey, J. C. Eilbeck, J. D. Gibbon, and R. K. Bullough, J. Phys. A: Math., Nucl. Gen. 6, L53 (1973).
  42. Э. М. Беленов, А. В. Назаркин, Письма в ЖЭТФ 100, 252 (1990)
  43. E. M. Belenov and A. V. Nazarkin, JETP Lett. 51, 288 (1990).
  44. Э. М. Беленов, А. В. Назаркин, В. А. Ущаповский, ЖЭТФ 100, 762 (1991)
  45. E. M. Belenov, A. V. Nazarkin, and V. A. Ushchapovskii, JETP 73, 57 (1991).
  46. S. V. Sazonov and N. V. Ustinov, Laser Phys. Lett. 19, 025401 (2022).
  47. Дж. Уизем, Линейные и нелинейные волны, Мир, М. (1977)
  48. G. B. Whitham, Linear and Nonlinear Waves, John Wiley & Sons, Inc., N.Y. 1999.
  49. С. В. Сазонов, Письма в ЖЭТФ 115, 207 (2022)
  50. S. V. Sazonov, JETP Lett. 115, 181 (2022).
  51. Р. М. Архипов, М. В. Архипов, А. А. Шимко, А. В. Пахомов, Н. Н. Розанов, Письма в ЖЭТФ 110, 9 (2019)
  52. R. M. Arkhipov, M. V. Arkhipov, A. A. Shimko, A. V. Pakhomov, and N. N. Rosanov, JETP Lett. 110, 15 (2019).
  53. С. В. Сазонов, А. Ф. Соболевский, ЖЭТФ 123, 1160 (2003)
  54. S. V. Sazonov and A. F. Sobolevskii, JETP 96, 1019 (2003).
  55. Н. Н. Розанов, Оптика и спектроскопия 107, 761 (2009)
  56. N. N. Rosanov, Optics and Spectroscopy 107, 721 (2009).
  57. Н. Н. Розанов, Р. М. Архипов, М. В. Архипов, УФН 188, 1347 (2018)
  58. N. N. Rosanov, R. M. Arkhipov, and M. V. Arkhipov, Phys.-Uspekhi 61, 1227 (2018).
  59. В. Е. Захаров, С. В. Манаков, С. П. Новиков, Л. П. Питаевский, Теория солитонов: метод обратной задачи, Наука, М. (1980)
  60. V. E. Zakharov, S. V. Manakov, S. P. Novikov, and L. P. Pitaevskii, Theory of Solitons: The Inverse Scattering Method, Consultants Bureau, N.Y. (1984).
  61. Дж. Лэм, Введение в теорию солитонов, Мир, М. (1983)
  62. G. L. Lamb, Elements of Soliton Theory, John Wiley & Sons, N.Y. (1980).
  63. D. N. Nikogosyan, Nonlinear Optical Crystals: A Complete Survey, Springer, N.Y. (2005).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах