Высокоэффективная генерация когерентного аттосекундного экстремального ультрафиолетового излучения в комбинированных интенсивном инфракрасном и терагерцовом полях

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-22-00242

НазваниеВысокоэффективная генерация когерентного аттосекундного экстремального ультрафиолетового излучения в комбинированных интенсивном инфракрасном и терагерцовом полях

Руководитель Стрелков Василий Вячеславович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук" , г Москва

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-302 - Когерентная и нелинейная оптика

Ключевые слова взаимодействие интенсивного лазерного излучения с веществом, терагерцовое излучение, экстремальное ультрафиолетовое излучение, генерация гармоник высокого порядка, аттосекундные импульсы, численное решение уравнения Шредингера, численное решение уравнений Максвелла

Код ГРНТИ29.33.27, 29.33.29, 29.33.47

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Когерентное экстремальное ультрафиолетовое излучение фемтосекундной и аттосекундной длительности, получаемое при генерации высоких гармоник интенсивного лазерного излучения, представляет собой уникальный инструмент для различных исследований в атомной физике и физической химии. Однако возможности широкого применения такого излучения ограничены невысокой эффективностью генерации высоких гармоник. Целью настоящего проекта является теоретическое исследование новой схемы генерации такого излучения, основанной на использовании интенсивных фемтосекундных ИК лазерных импульсов и терагерцового излучения для реализации смешения частот высокого порядка и параметрической генерации высокого порядка в газообразной среде. Эти процессы, являясь с фундаментальной точки зрения близкими к процессу генерации высоких гармоник (в частности, с точки зрения когерентности и аттосекундной природы генерируемого излучения), позволят радикально увеличить эффективность генерации за счет выполнения условий фазового синхронизма в относительно протяженной области генерации. Недавний прогресс в получении интенсивных терагерцовых импульсов, синхронизованных по времени с лазерным импульсом, делает возможным экспериментальную реализацию исследуемых в настоящем проекте нелинейно-оптических процессов высокого порядка. Численные исследования в рамках настоящего проекта будут основаны на нахождении макроскопического отклика среды путем интегрирования уравнений распространения с (нелинейной) микроскопической поляризацией, рассчитываемой с помощью численного решения уравнения Шредингера. Аналитические и численные исследования, которые будут проводиться в рамках настоящего проекта, позволят определить оптимальные условия для реализации нелинейно-оптических процессов высокого порядка с участием терагерцового излучения, выработать рекомендации для повышения эффективности генерации, а также изучить фундаментальные свойства этих процессов.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Стрелков В.В., Бируля В.А., Богачев Н.Н., Хохлова М.А. Attosecond Pulse Generation Via High-Order Frequency Mixing In Intense Laser Fields 18th International Workshop Complex Systems of Charged Particles and Their Interactions with Electromagnetic Radiation Moscow, Russia, April 11-13, 2022 Book of Abstracts, - (год публикации - 2022)

2. Стрелков В.В., Хохлова М.А. Phase-Matching Gating for Isolated Attosecond Pulse Generation Photonics, 10,10, 1122 (год публикации - 2023)
10.3390/photonics10101122

3. Магунов А. И. , Стрелков В. В. , Юдин С. Н. Generation of High-Order Harmonics by Gallium Ions in the Intense Laser Pulse Physics of Wave Phenomena, 31, 6, pp. 418–426 (год публикации - 2023)
10.3103/S1541308X23060079

4. Стрелков В.В., Богачев Н.Н., Хохлова М.А. Spatial scales characterizing macroscopic properties of high harmonic generation in gases and plasma 19th International Workshop Complex Systems of Charged Particles and Their Interactions with Electromagnetic Radiation Moscow, Russia, April 10-13, 2023 PROGRAM, стр 73 (год публикации - 2023)

5. Стрелков В.В. Phase properties of high harmonics and spatial structure of the harmonic beam Physics of Wave Phenomena (год публикации - 2024)

6. Хохлова М.А., Стрелков В.В. Role of blue-shift length in macroscopic properties of high-harmonic generation arXiv, arXiv:2306.14715 (год публикации - 2023)
10.48550/arXiv.2306.14715

7. Бируля В.А., Хохлова М.А., Стрелков В.В. Macroscopic effects in generation of attosecond XUV pulses via high-order frequency mixing in gases and plasma arXiv, arXiv:2308.02251 (год публикации - 2023)
10.48550/arXiv.2308.02251

8. Бируля В.А., Хохлова М.А., Стрелков В.В. Generation of attosecond pulses with a controllable carrier-envelope phase via high-order frequency mixing Physical Review A, 106, стр 023514 (год публикации - 2022)
10.1103/PhysRevA.106.023514

Публикации

5. Стрелков В.В. Phase properties of high harmonics and spatial structure of the harmonic beam Physics of Wave Phenomena (год публикации - 2024)