Генерация гармоник высокого порядка в поле интенсивного лазерного излучения и проблема фазового синхронизма

• Автор: Стрелков, Василий Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с.

Оглавление
Введение
1 Генерация гармоник высокого порядка (ГГВП) в газах: экспериментальные закономерности и простые теоретические модели. Обзор литературы
1.1 Экспериментальные закономерности
1.2 Численные эксперименты
1.3 Простые теоретические модеди
1.3.1 Полуклассическая модель ГГВП
1.3.2 Модель Брунела
1.3.3 Другие модели
2 Квантовомеханическая теория ГГВП одиночным атомом
2.1 Приближенное решение уравнения Шредингера
2.2 Гармоники монохроматического поля
2.3 Приближенная аналитическая формула для амплитуд
гармоник высокого порядка
2.3.1 Вывод приближенной формулы для амплитуды ГВП
2.3.2 Упрощения и ассимптотики
2.4 Итоговые замечания
3 Пространственные и временные параметры поля гармоник
3.1 Чирп и частотное смещение гармоник

3.2 Пространственно-временная структура суммарного поля гармоник высокого порядка и формирование
аттосекундных импульсов
Введение
3.2.1 Поле вблизи области генерации
3.2.2 Дифракция (фильтрация и перемешивание полей)
3.2.3 Выделение цуга аттосекундных импульсов с помощью системы диафрагм
3.3 Получение одиночного аттосекундного рентгеновского импульса при генерации гармоник высокого порядка
ультракоротким лазерным импульсом
Введение
3.3.1 Лазерный импульс
3.3.2 Дифракция генерируемого поля
3.3.3 Выделение одиночного аттосекундного импульса
с помощью диафрагм
4 Фазовый синхронизм при генерации ГВП в
интерферирующих волнах
Введение
4.1 Структура волн поляризации в интерферирующих возбуждающих полях
4.2 Обсуждение результатов
5 Внеосевая синхронная генерация гармоник в
протяженных средах
Введение
5.1 Условие фазового синхронизма для угловых компонент поля гармоник
5.2 Угловой спектр гармоники
5.3 Внеосевая синхронная генерация в заданных пучках
5.3.1 Внеосевая синхронная генерация в волноводе
5.3.2 Внеосевая синхронная генерация в гауссовом пучке

5.4 Внеосевая синхронная генерация ГВП в
самоканалирующемся пучке
5.4.1 Постановка задачи
5.4.2 Внеосевая синхронная генерация в одно- и двукомпонентных средах
5.4.3 Распространение самоканалируюгцегося
импульса в смеси газов: результаты расчета
5.4.4 Внеосевая синхронная генерация самоканалирующимся импульсом: результаты расчетов
Заключение
Литература

моделях удается представить эти амплитуды в виде интегралов по промежуточному времени г [13, 15], либо в виде выражений, содержащих интегрирование и суммирование [14]. Но уже из вида (2.3) очевидно, что сделать это можно лишь в том случае, если можно аналитически вычислить интеграл в показателе экспоненты. Несмотря на кажущуюся простоту этой процедуры, для импульсов с ограниченной длительностью она оказывается нереализуемой.
Интегрирование можно выполнить, полагая амплитуду поля постоянной или экспоненциально возрастающей. Последний случай проще в логическом отношении, но связан с более сложными вычислениями. Как правило, используется предположение о постоянной (” меняющейся сколь угодно медленно” ) амплитуде поля. Физически это предположение абсурдно и, естественно, оно не понимается буквально. Но будучи постулированным (например, в виде выражения А = const sin ut), оно существенным образом влияет на результат интегрирования в (2.3)-(2.4) по времени т. Прежде чем проводить с помощью (2.3) какие либо вычисления, следует обсудить физический смысл этого решения и ошибки, которые в нем заложены.
Строго говоря, в (2.2),(2.3) следовало бы писать знаки приближенного равенства. Но можно придать им и строгий смысл, если под Фо и понимать первые слагаемые ряда
Ф = Ф0 + Ф1 + Ф2 + (2.6)
вычисляемого методом последовательных приближений, например, по
схеме
(2-7)
г/гФ2п+1 ={~ + яЦ Ф2п+1 + Я*2„ (2.8)
гФ2п+2 = + ?) Ф2п+2 + КФ2п+1 (2.9)
(если электрон стартует из свободного состояния, операторы V и Hmi в этих уравнениях следует поменять местами). Легко проверить, что