O vozmozhnosti preobrazovaniya s uvelicheniem energii lineyno polyarizovannykh attosekundnykh impul'sov vysokikh garmonik v tsirkulyarno polyarizovannye v opticheski modulirovannoy neonopodobnoy aktivnoy srede plazmennogo rentgenovskogo lazera

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

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.

References

  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).

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies