Generatsiya teragertsovogo izlucheniya relyativistskimi lazernymi impul'sami na poverkhnosti tolstykh tverdotel'nykh misheney i tonkikh fol'g

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Экспериментально исследована генерация терагерцового излучения при взаимодействии мультитераваттных лазерных импульсов с поверхностью толстых твердотельных мишеней и металлических фольг. Зарегистрированы импульсы с энергией до 7 мкДж в спектральной области <3ТГц в направлении зеркального отражения от поверхности CaF2 мишени. Зависимость энергии терагерцового импульса WTHz от интенсивности лазерного импульса Iα L аппроксимируется степенной функцией WTHz ∼ Iα L. При фиксированном значении длительности и переменной энергии лазерного импульса показатель степени лежит в интервале α ≈ 1.5 ... 2.8, при фиксированном значении энергии и изменении длительности α ≈ 1.

About the authors

A. V Mitrofanov

Российский квантовый центр, Территория инновационного центра “Сколково”; Федеральное государственное бюджетное учреждение “Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Физический факультет, МГУ имени М.В. Ломоносова

Email: mitralex@inbox.ru
Москва, Россия; Москва, Россия; Москва, Россия

M. V Rozhko

Российский квантовый центр, Территория инновационного центра “Сколково”; Физический факультет, МГУ имени М.В. Ломоносова

Москва, Россия; Москва, Россия

M. M Nazarov

Федеральное государственное бюджетное учреждение “Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Москва, Россия

N. V Yakushkin

Российский квантовый центр, Территория инновационного центра “Сколково”; Физический факультет, МГУ имени М.В. Ломоносова

Москва, Россия; Москва, Россия

A. A Voronin

Российский квантовый центр, Территория инновационного центра “Сколково”; Физический факультет, МГУ имени М.В. Ломоносова

Москва, Россия; Москва, Россия

A. B Fedotov

Российский квантовый центр, Территория инновационного центра “Сколково”; Физический факультет, МГУ имени М.В. Ломоносова

Москва, Россия; Москва, Россия

D. A Sidorov-Biryukov

Российский квантовый центр, Территория инновационного центра “Сколково”; Федеральное государственное бюджетное учреждение “Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Физический факультет, МГУ имени М.В. Ломоносова

Москва, Россия; Москва, Россия; Москва, Россия

References

  1. P. D. Maker, R. W. Terhune, and C. M. Savage, Proc. 3rd Int. Quantum Electr. Conf. Paris (1963); Dunod (Paris) (1964), v.II, p. 1559.
  2. N. G. Basov, V. A. Boiko, V. A. Dement’ev, O. N. Krokhin, and G. V. Sklizkov, JETP 24, 659 (1967).
  3. J. F. Ready, Effects of High Power Laser Radiation, Academic Press, N.Y. (1971).
  4. P. Gibbon, Short pulse laser interactions with matte: an Introduction, Imperial College Press, London (2005).
  5. F. Brunel, Phys. Rev. Lett. 59, 52 (1987).
  6. P. Gibbon, Phys. Rev. Lett. 73, 664 (1994).
  7. D. W. Forslund, J. M. Kindel, K. Lee, E. L. Lindman, and R.L. Morse, Phys. Rev. A 11, 679 (1975).
  8. W. L. Kruer and K. Estabrook, Phys. Fluids 28, 430 (1985). s
  9. D. W. Forslund, J. M. Kindel, and K. Lee, Phys. Rev. Lett. 39, 284 (1977).
  10. S. C. Wilks, W. L. Kruer, M. Tabak, and A. B. Langdon, Phys. Rev. Lett. 69, 1383 (1992).
  11. T. Kluge, T. Cowan, A. Debus, U. Schramm, K. Zeil, and M. Bussmann, Phys. Rev. Lett. 107, 205003 (2011).
  12. M. Schnürer, M. P. Kalashnikov, P. V. Nickles, Th. Schlegel, W. Sandner, N. Demchenko, R. Nolte, and P. Ambrosi, Phys. Plasmas 2, 3106 (1995).
  13. H. Schwoerer, P. Gibbon, S. Dusterer, R. Behrens, C. Ziener, C. Reich, and R. Sauerbrey, Phys. Rev. Lett. 86, 2317 (2001).
  14. C. Zulick, B. Hou, F. Dollar, A. Maksimchuk, J. Nees, A. G. R. Thomas, Z. Zhao, and K. Krushelnick, New J. Phys. 15, 123038 (2013).
  15. D. von der Linde, T. Engers, G. Jenke, P. Agostini, G. Grillon, E. Nibbering, A. Mysyrowicz, and A. Antonetti, Phys. Rev. A 52, R25(R) (1995).
  16. F. Quere, C. Thaury, P. Monot, S. Dobosz, P. Martin, J.-P. Geindre, and P. Audebert, Phys. Rev. Lett. 96, 125004 (2006).
  17. A. Tarasevitch, K. Lobov, C. Wuünsche, and D. von der Linde, Phys. Rev. Lett. 98, 103902 (2007).
  18. O. Jahn, V. E. Leshchenko, P. Tzallas, A. Kessel, M. Kruüger, A. Muünzer, S. A. Trushin, G. D. Tsakiris, S. Kahaly, D. Kormin, L. Veisz, V. Pervak, F. Krausz, Z. Major, and S. Karsch, Optica 6, 280 (2019).
  19. A. V. Mitrofanov, D. A. Sidorov-Biryukov, M. V. Rozhko, S. V. Ryabchuk, A. A. Voronin, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 43, 5571 (2018).
  20. Y. T. Li, C. Li, M. L. Zhou et al. (Collaboration), Appl. Phys. Lett. 100, 254101 (2012).
  21. G.-Q. Liao, Y.-T. Li, C. Li, S. Mondal, H. A. Hafez, M. A. Fareed, T. Ozaki, W.-M. Wang, Z.-M. Sheng, and J. Zhang, Phys. Plasmas 23, 013104 (2016).
  22. G.-Q. Liao, Y.-T. Li, C. Li et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 114, 255001 (2015).
  23. М. М. Назаров, П. A. Щеглов, А. А. Гарматина, М. В. Чащин, З. Ч. Маргушев, К. А. Бжеуми-хов, А. В. Митрофанов, Д. А. Сидоров-Бирюков, А. М. Жёлтиков, В. М. Гордиенко, В. Я. Панченко, Квантовая электроника 52, 811 (2022).
  24. A. Poyé, S. Hulin, M. Bailly-Grandvaux, J.-L. Dubois, J. Ribolzi, D. Raffestin, M. Bardon, F. Lubrano-Lavaderci, E. D’Humiéres, J. J. Santos, Ph. Nicolai’, and V. Tikhonchuk, Phys. Rev. E 91, 043106 (2015).
  25. P. Rg.czka, J. Cikhardt, M. Pfeifer, J. Krasa, M. Krupka, T. Burian, M. Krus, T. Pisarczyk, J. Dostal, and R Dudzak, Plasma Phys. Controll. Fusion 63, 085015 (2021).
  26. F. Consoli, V. T. Tikhonchuk, M. Bardon et al. (Collaboration), High Power Laser Sci. Eng. 8, e22 (2020).
  27. Z. Jin, H.B. Zhuo, T. Nakazawa, J. H. Shin, S. Wakamatsu, N. Yugami, T. Hosokai, D.B. Zou, M. Y. Yu, Z. M. Sheng, and R. Kodama, Phys. Rev. E 94, 033206 (2016).
  28. S. Herzer, A. Woldegeorgis, J. Polz, A. Reinhard, M. Almassarani, B. Beleites, F. Ronneberger, R. Grosse, G. G. Paulus, U. Hubner, New J. Phys. 20, 063019 (2018).
  29. A. Woldegeorgis, S. Herzer, M. Almassarani, S. Marathapalli, and A. Gopal, Phys. Rev. E 100, 053204 (2019).
  30. G. Liao, Y. Li, H. Liu et al. (Collaboration), Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 116, 3994 (2019).
  31. A. D’Arco, M. Di Fabrizio, V. Dolci, M. Petrarca, and S. Lupi, Condens. Matter 5, 25 (2020).
  32. X. Fu, Y. Liu, Q. Chen, Y. Fu, and T. J. Cui, Front. Phys. 10, 869537 (2022).
  33. G. Vampa, T. J. Hammond, M. Taucer et al. (Collaboration), Nat. Photonics 12, 465 (2018).
  34. E. A. Nanni, W. R. Huang, K. H. Hong, K. Ravi, A. Fallahi, G. Moriena, R. J. Dwayne Miller, and F. X. Kiartner, Nat. Commun. 6, 8486 (2015).
  35. D.B. Milosevic, Phys. Rev. A 105, 053111 (2022).
  36. H. A. Hafez, X. Chai, A. Ibrahim, S. Mondal, D. Ferachou, X. Ropagnol, and T. Ozaki, J. Opt. 18, 093004 (2016).
  37. P. Salaen, M. Basini, S. Bonetti, J. Hebling, M. Krasilnikov, A. Y. Nikitin, G. Shamuilov, Z. Tibai, V. Zhaunerchyk, and V. Goryashko, Phys. Rep. 836, 1 (2019).
  38. P. B. Glek and A. M. Zheltikov, J. Appl. Phys. 131, 103104 (2022).
  39. P. B. Glek, A. A. Voronin, V. Ya. Panchenko, and A. M. Zheltikov, Laser Phys. Lett. 17, 055401 (2020).
  40. X.-B. Wang, G.-Y. Hu, B.-F. Shen, H.-B. Tang, Z.-M. Zhang, and Yu-Q. Gu, AIP Adv. 12, 055002 (2022).
  41. P. B. Glek and A. M. Zheltikov, Sci. Rep. 12, 7660 (2022).
  42. A. Tarasevitch, C. Dietrich, C. Blome, K. Sokolowski-Tinten, and D. von der Linde, Phys. Rev. E 68, 026410 (2003).
  43. M. Hashida, A.F. Semerok, O. Gobert, G. Petite, Y. Izawa, and J. F. Wagner, Appl. Surf. Sci. 197, 862 (2002).
  44. K. Adumi, K. A. Tanaka, T. Matsuoka, T. Kurahashi, T. Yabuuchi, Y. Kitagawa, R. Kodama, K. Sawai, K. Suzuki, K. Okabe, T. Sera, T. Norimatsu, and Y. Izawa, Phys. Plasmas 11, 3721 (2004).
  45. M. Lenzner, J. Krüger, S. Sartania, Z. Cheng, C. Spielmann, G. Mourou, W. Kautek, and F. Krausz, Phys. Rev. Lett. 80, 4076 (1998).
  46. C. Bellei, J. R. Davies, P. K. Chauhan, and Z. Najmudin, Plasma Phys. Control. Fusion 54, 035011 (2012).
  47. E. Yazdani, R. Sadighi-Bonabi, H. Afarideh, Z. Riazi, and H. Hora, J. Appl. Phys. 116, 103302 (2014).
  48. M. M. Nazarov, P. A. Shcheglov, V. V. Teplyakov, M. V. Chashchin, A. V. Mitrofanov, D.A. Sidorov-Biryukov, V. Y. Panchenko, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 46, 5866 (2021).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук