Отправить статью по E-mail 
Стабилизация атомов в сильном поле как способ усиления и генерации когерентного излучения в неравновесной лазерной плазме
- Авторы: Богацкая А.В.1,2, Попов А.М.1,2
-
Учреждения:
- Физический факультет, МГУ имени М.В. Ломоносова
- Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН
- Выпуск: Том 121, № 9-10 (2025)
- Страницы: 725-730
- Раздел: Статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/0370-274X/article/view/293702
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0370274X25050031
- EDN: https://elibrary.ru/USPKIU
- ID: 293702
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Исследуется возможность использовать явление стабилизации ридберговских атомов в интенсивных лазерных полях как способ создания плазменного канала с инверсной населенностью и последующей генерацией или усилением излучения. В рамках полуклассической теории лазерной генерации, основанной на совместном решении волнового уравнения для усиливаемого импульса и уравнения Неймана для матрицы плотности, описывающего газовую среду, проведен анализ процессов генерации и усиления излучения среднего инфракрасного диапазона частот в плазменном канале, созданном в газе фемтосекундным лазерным импульсом. Оценки показывают, что для типичных условий возникновения стабилизации и удержания населенностей в ридберговских состояниях коэффициент усиления для в среднем инфракрасном диапазоне частот может достигать ∼ 102 см-1, что позволяет получить импульсы пикосекудной длительности и мегаваттной интенсивности излучения.
Об авторах
А. В. Богацкая
Физический факультет, МГУ имени М.В. Ломоносова; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН
Email: annabogatskaya@gmail.com
Москва, Россия; Москва, Россия
А. М. Попов
Физический факультет, МГУ имени М.В. Ломоносова; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН
Email: aalexander.m.popov@gmail.com
Москва, Россия; Москва, Россия
Список литературы
- Q. Luo, A. Hosseini, W. Liu, and S. L. Chin, Optics and Photonics News 15(9), 44 (2004).
- S. Suckewer and P. Jaegl´e, Laser Phys. Lett. 6, 411 (2009).
- A. Dogariu, J. B. Michael, M. O. Scully, and R. B. Miles, Science 331(6016), 442 (2011).
- I. R. Khairulin, V. A. Antonov, M. Yu. Ryabikin, and O. Kocharovskaya, Phys. Rev. Research 2, 023255 (2020).
- T. Garrett, J. Elle, M. White, R. Reid, A. Englesbe, R. Phillips, P. Mardahl, E. Thornton, J. Wymer, A. Janicek, O. Sale, and A. Schmitt-Sody, Phys. Rev. E 104, L063201 (2021).
- A. Englesbe, J. Elle, R. Schwartz, T. Garrett, D. Woodbury, D. Jang, K.-Y. Kim, H. Milchberg, R. Reid, A. Lucero, D. F. Gordon, R. Phillips, S. Kalmykov, and A. Schmitt-Sody, Phys. Rev. A 104, 013107 (2021).
- M. V. Fedorov, Atomic and free electrons in strong light field, World Scientific, Singapore (1997).
- M. Gavrila, J. Phys. B 35, R147 (2002).
- A. M. Popov, O. V. Tikhonova, and E. A. Volkova, J. Phys. B 36, R125 (2003).
- M. V. Fedorov and A. M. Movsesian, J. Phys. B 21, L155 (1988).
- R. R. Freeman, P. H. Bucksbaum, H. Milchberg, S. Darack, D. Schumacher, and M. E. Geusic, Phys. Rev. Lett. 59, 1092 (1987).
- A. M. Popov, O. V. Tikhonova, and E. A. Volkova, Laser Phys. 20, 1028 (2010).
- Е. А. Волкова, А. М. Попов, О. В. Тихонова, ЖЭТФ 140(3), 450 (2011).
- T. Nubbemeyer, K. Gorling, A. Saenz, U. Eichmann, and W. Sandner, Phys. Rev. Lett. 101, 233001 (2008).
- U. Eichmann, T. Nubbemeyer, H. Rottke, and W. Sandner, Nature 461, 1261 (2009).
- U. Eichmann, A. Saenz, S. Eilzer, T. Nubbenmeyer, and W. Sandner, Phys. Rev. Lett. 110, 203002 (2013).
- H. Zimmermann, S. Patchkovskii, M. Ivanov, and U. Eichmann, Phys. Rev. Lett. 118, 013003 (2017).
- H. Zimmermann, S. Meise, A. Khujakulov, A. Magan˜a, A. Saenz, and U. Eichmann, Phys. Rev. Lett. 120, 123202 (2018).
- S. V. Popruzhenko, J. Phys. B 51, 014002 (2018).
- U. Eichmann and S. Patchkovskii, Advances In Atomic, Molecular, and Optical Physics 72, 1 (2023).
- S. Hu, X. Yi, L. Guo, C. Bi, and J. Chen, Phys. Rev. A 107, 033104 (2023).
- A. M. Popov, O. V. Tikhonova, and E. A. Volkova, J. Phys. B 47, 204012 (2014).
- L. Fechner, N. Camus, A. Krupp, J. Ullrich, Th. Pfeifer, and R. Moshammer, Phys. Rev. A 92, 051403(R) (2015).
- H. Lv, J.-F. Zhang, W.-L. Zuo, H.-F. Xu, M.-X. Jin, and D.-J. Ding, Chin. Phys. B 24, 063303 (2015).
- H. Zimmermann, J. Buller, S. Eilzer, and U. Eichmann, Phys. Rev. Lett. 114, 123003 (2015).
- P. Xin, T. Qiu, L. Chen, H. Ma, and H. Liu, J. Opt. Soc. Am. B 38(4), 1031 (2021).
- F. Morales, M. Richter, S. Patchkovskii, and O. Smirnova, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 16906 (2011).
- A. V. Bogatskaya and A. M. Popov, Laser Phys. Lett. 12, 045303 (2015).
- https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html.
- O. Zvelto, Principles of lasers, Tamburini Editore, Milan (1972).
- С. А. Ахманов, С. Ю. Никитин, Физическая оптика, Наука, М. (1998).
- Е. Л. Думан, И. П. Шматов, ЖЭТФ 78, 2116 (1980).
- R. K. Janev and A. A. Mihajlov, Phys. Rev. A 21, 819 (1980).
- A. A. Mihailov and R. K. Janev, J. Phys. B 14, 1639 (1981).
Дополнительные файлы
