相对论性表面等离子体产生阿秒脉冲的理论
等离子体物理
2011-11-18 v1 光学
摘要
综述了相对论性强度的激光脉冲从过稠密等离子体层产生高次谐波的研究。当等离子体表面以相对论速度向观测者反弹时，高次谐波以（亚）阿秒脉冲的形式产生。考虑了不同的情形。详细分析了描述最典型情形的“相对论振荡镜”（ROM）模型。由此产生的谐波谱通常为指数为 -8/3 的幂律谱 [baeva2006relativistic]，但也考虑了由“高阶 γ 尖峰”导致的可能例外。研究表明，在特定条件下，等离子体表面可形成发射相干同步辐射的超密电子纳米束团。由此产生的谱要平坦得多，并导致反射辐射中形成巨阿秒脉冲。还在时域中考察了谐波辐射，它们形成阿秒脉冲串。对其进行了表征，并描述了通过偏振门控选取单个阿秒脉冲的可能性。此外，分析了相对论性谐波谱中的谱线结构。研究表明谐波具有内禀啁啾，这可能是实验观测到的光谱调制的原因。最后，考虑了真实三维几何中的高次谐波产生。研究表明自由空间衍射可充当高通滤波器，改变光谱和反射场结构。高次谐波倾向于被反射表面自聚焦。这导致自然的角度发散以及焦点处的场增强。使用优化的几何结构对谐波进行相干聚焦，可能产生显著高于驱动激光场的场强。
引用
@article{arxiv.1111.4133,
title = {Theory of Attosecond Pulses from Relativistic Surface Plasmas},
author = {Daniel an der Brügge and Alexander Pukhov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.4133},
year = {2011}
}
备注
51 pages, 37 figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1002.3576