О возможности преобразования с увеличением энергии линейно поляризованных аттосекундных импульсов высоких гармоник в циркулярно поляризованные в оптически модулированной неоноподобной активной среде плазменного рентгеновского лазера
- Авторы: Хайрулин И.Р1, Антонов В.А1, Рябикин М.Ю1,2
-
Учреждения:
- Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН
- Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского
- Выпуск: Том 117, № 9-10 (5) (2023)
- Страницы: 658-669
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/145204
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567823090045
- EDN: https://elibrary.ru/BOLDPR
- ID: 145204
Цитировать
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
М. Ю Рябикин
Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН;Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского
Список литературы
- F. Krausz and M. Ivanov, Rev. Mod. Phys. 81, 163 (2009).
- M. Wu, S. Chen, S. Camp, K. J. Schafer, and M. B. Gaarde, J. Phys. B 49, 062003 (2016).
- L. Young, K. Ueda, M. Guhr et al. (Collaboration), J. Phys. B 51, 032003 (2018).
- R. Schoenlein, T. Elsaesser, K. Holldack, Z. Huang, H. Kapteyn, M. Murnane, and M. Woerner, Philos. Trans. R. Soc. A 377, 20180384 (2019).
- C. Winterfeldt, C. Spielmann, and G. Gerber, Rev. Mod. Phys. 80, 117 (2008).
- M. C. Kohler, T. Pfeifer, K. Z. Hatsagortsyan, and C. H. Keitel, Adv. At. Mol. Opt. Phys. 61, 159 (2012).
- В. В. Стрелков, В. Т. Платоненко, А. Ф. Стержантов, М. Ю. Рябикин, УФН 186, 449 (2016).
- P. B. Corkum, Phys. Rev. Lett. 71, 1994 (1993).
- M. Lewenstein, P. Balcou, M. Y. Ivanov, A. L'Huillier, and P. B. Corkum, Phys. Rev. A 49, 2117 (1994).
- K. S. Budil, P. Salieres, A. L'Huillier, T. Ditmire, and M. D. Perry, Phys. Rev. A 48, R3437 (1993).
- P. Antoine, A. L'Huillier, M. Lewenstein, P. Sali'eres, and B. Carre, Phys. Rev. A 53, 1725 (1996).
- C. T. Chen, F. Sette, Y. Ma, and S. Modesti, Phys. Rev. B 42, 7262 (1990).
- C. M. Schneider, M. S. Hammond, P. Schuster, A. Cebollada, R. Miranda, and J. Kirschner, Phys. Rev. B 44, 12066 (1991).
- N. B¨owering, T. Lischke, B. Schmidtke, N. Mu¨ller, T. Khalil, and U. Heinzmann, Phys. Rev. Lett. 86, 1187 (2001).
- E. A. Schneidmiller and M. V. Yurkov, Phys. Rev. ST Accel. Beams 16, 110702 (2013).
- 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).
- A. A. Lutman, J. P. MacArthur, M. Ilchen et al. (Collaboration), Nature Photon. 10, 468 (2016).
- S. Ackermann, A. Azima, S. Bajt et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 111, 114801 (2013).
- V. V. Strelkov, M. A. Khokhlova, A. A. Gonoskov, I. A. Gonoskov, and M. Yu. Ryabikin, Phys. Rev. A 86, 013404 (2012).
- X. Zhou, R. Lock, N. Wagner, W. Li, H. C. Kapteyn, and M. M. Murnane, Phys. Rev. Lett. 102, 073902 (2009).
- 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).
- 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).
- 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).
- A. Fleischer, O. K r, T. Diskin, P. Sidorenko, and O. Cohen, Nature Photon. 8, 543 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- J. B. Kortright and J. H. Underwood, Nucl. Instrum. Methods A 291, 272 (1990).
- 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).
- H. Kimura, T. Miyahara, Y. Goto, K. Mayama, M. Yanagihara, and M. Yamamoto, Rev. Sci. Instrum. 66, 1920 (1995).
- 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).
- J. Schmidt, A. Guggenmos, M. Hofstetter, S. H. Chew, and U. Kleineberg, Opt. Express 23, 33564 (2015).
- P. V. Nickles, V. N. Shlyaptsev, M. Kalachnikov, M. Schnu¨rer, I. Will, and W. Sandner, Phys. Rev. Lett. 78, 2748 (1997).
- D. Alessi, B. M. Luther, Y. Wang, M. A. Larotonda, M. Berrill, and J. J. Rocca, Opt. Express 13, 2093 (2005).
- M. Chini, B. Zhao, H. Wang, Y. Cheng, S. X. Hu, and Z. Chang, Phys. Rev. Lett. 109, 073601 (2012).
- В. С. Попов, УФН 174, 921 (2004).
- I. R. Khairulin, V. A. Antonov, M. Yu. Ryabikin, and O. Kocharovskaya, Photonics 9, 51 (2022).
- T. R. Akhmedzhanov, V. A. Antonov, A. Morozov, A. Goltsov, M. Scully, S. Suckewer, and O. Kocharovskaya, Phys. Rev. A 96, 033825 (2017).
- I. R. Khairulin, V. A. Antonov, M. Yu. Ryabikin, and O. Kocharovskaya, Phys. Rev. Res. 2, 023255 (2020).
- V. A. Antonov, I. R. Khairulin, and O. Kocharovskaya, Phys. Rev. A 102, 063528 (2020).
- И. Р. Хайрулин, В. А. Антонов, О. А. Кочаровская, Квантовая электроника 50, 375 (2020).
- I. R. Khairulin, V. A. Antonov, M. Yu. Ryabikin, and O. Kocharovskaya, Phys. Rev. A 107, 023507 (2023).
- M. Born and E. Wolf, Principles of Optics, Pergamon Press, N.Y. (1964).
- 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).
- 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).
- M. Berrill, Y. Wang, M. A. Larotonda, B. M. Luther, V. N. Shlyaptsev, and J. J. Rocca, Phys. Rev. A 75, 063821 (2007).