Генерация аттосекундных импульсов при взаимодействии интенсивного лазерного излучения с газообразными средами

• Автор: Стрелков, Василий Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 205 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Общая характеристика работы
2 Обзор литературы
2.1 Экспериментальные закономерности
2.2 Численные эксперименты
2.3 Простые модели генерации гармоник высокого порядка
2.4 Теоретическое описание ГГВП
1 Теория генерации гармоник высокого порядка и аттосекундных импульсов в интенсивном эллиптически-поляризованном лазерном поле
1.1 Микроскопический отклик
1.1.1 Введение
1.1.2 Теоретический анализ
1.1.3 Сравнение с результатами численного решения уравнения Шредингера
1.1.4 Результаты теоретического расчета параметров ГВП
1.1.5 Обсуждение
1.1.6 Заключение
1.2 Макроскопический отклик. Фазовый синхронизм при генерации
гармоник высокого порядка
1.2.1 Введение
1.2.2 Осевой и внеосевой фазовый синхронизм при ГГВП
1.2.3 Расчет макроскопического отклика
2 Генерация цуга аттосекундных импульсов
2.1 Чирп и частотное смещение гармоник

2.2 Пространственно-временная структура суммарного поля гармоник
высокого порядка и формирование аттосекундных импульсов
2.2.1 Введение
2.2.2 Поле вблизи области генерации
2.2.3 Дифракция гармоник и формирование аттосекундных импульсов
2.2.4 Выделение цуга аттосекундных импульсов с помощью системы диафрагм
2.2.5 Заключение
3 Генерация одиночного аттосекундного импульса
3.1 Введение
3.2 Генерация одиночного аттосекундного импульса лазерным импульсом в несколько оптических периодов
3.2.1 Введение
3.2.2 Лазерный импульс
3.2.3 Дифракция генерируемого поля
3.2.4 Выделение одиночного аттосекундного импульса с помощью
диафрагм
3.2.5 Генерация одиночного аттосекундного импульса при быстром
опустошении основного состояния
3.2.6 Заключение
3.3 Генерация одиночного аттосекундного импульса в лазерном поле
переменной эллиптичности
3.3.1 Введение
3.3.2 Генерирующее поле с переменной во времени эллиптичностью
3.3.3 Сравнение с экспериментом
3.3.4 Временные характеристики генерируемого УФ-поля. Цуги
аттосекундных импульсов и одиночные аттоимпульсы
3.3.5 Заключение
3.4 Генерация одиночного аттосекундного импульса за счет меняющегося во времени фазового синхронизма
3.4.1 Введение
3.4.2 Лазерный пучок ”с плоской вершиной”
3.4.3 Численный расчет макроскопического отклика

3.4.4 Результаты
3.4.5 Обсуждение
3.4.6 Заключение
4 Проблема фазового синхронизма и повышение эффективности ГГВП
4.1 Введение
4.2 ГГВП в протяженных мишенях. Внеосевая синхронная генерация в заданных пучках
4.2.1 Внеосевая синхронная генерация в волноводе
4.2.2 Внеосевая синхронная генерация в гауссовом пучке
4.3 Внеосевая синхронная генерация в самоканалирующемся пучке
4.3.1 Постановка задачи
4.3.2 Внеосевая синхронная генерация в одно- и двухкомпонентных средах
4.3.3 Распространение самоканалирующегося импульса в смеси
газов: результаты расчета
4.3.4 Внеосевая синхронная генерация самоканалирующимся импульсом: результаты расчетов
4.4 Генерация ГВП в интерферирующих волнах
4.4.1 Введение
4.4.2 Структура волн поляризации в интерферирующих возбуждающих полях
4.4.3 Обсуждение результатов
Заключение
Литература

Х2К+1 = (—4) (*)К+1 (5+072) ехр[-г(т)]
х(г)-5е--5 [гДу(т),+1_5([;рС(т)) + е-Вя(т)я(ВДт))]
(32)

т / 4бш2(т/2)
С(т) = зш(г)
Дс (г) = (/р + ир - К)т - 4-р--п2(т/2) (34)
о М 2Же
У 2тгС {ЫТ)-)]2 + а}{...}3{[р)Г)_Л(-г)р + ар

(36)
Р(£> г) = Е[соъ(Ь) — сов(1 — т)/т (37)
Согласно работе [9], высокочастотная граница плато находится на несколько более высоких энергиях кванта, чем предсказывает полуклассическая теория. А именно, положение высокочастотной границы соответствует номеру гармоники
Чша* = [3.17 ир + 1,Р(1р/иг)]/Пш (38)
где в полуклассической теории В = 1, а в теории [9] Е > 1; результаты расчета этой функции представлены на рис. 5. Количественно отличие положения высокочастотной границы плато в полуклассической теории и в теории [9] невелико и составляет в типичных условиях генерации ГВП лишь несколько гармоник.
Как уже отмечалось, на основе теории Левенштейна с соавторами [9] сделано много работ. В частности, в работе [10] эта теория была развита на случай эллиптически-поляризованного генерирующего поля; в работе [65] впервые были теоретически исследованы параметры аттосекундных импульсов, получаемых из группы гармоник высокого порядка. Результаты этих работ будут подробнее рассмотрены в последующих главах диссертации.