Фазочувствительная плазменная нелинейность, управляемая предельно короткими импульсами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе экспериментально продемонстрирована и подтверждена численным моделированием генерация спектральных компонент на чувствительной к фазе несущей относительно огибающей лазерного импульса плазменной нелинейности в тонкой пленке селенида цинка (ZnSe). Реализована схема накачказондирование, в которой импульс накачки с длительностью около 1.5 периодов поля, с центральной длиной волны 1.7 мкм и стабилизированной фазой несущей относительно огибающей индуцирует фотоионизацию в тонкой пленке селенида цинка. Зондирующий импульс рассеивается на плазме, генерируя новые фазочувствительные спектральные компоненты на краях своего спектра. Проведенный теоретический анализ подтверждает плазменную нелинейность как механизм генерации этих компонент. Наблюдаемый эффект можно использовать для характреризации фазы предельно коротких импульсов при генерации гармоник высоких порядков и последовательностей аттосекундных импульсов.

Об авторах

И. В Савицкий

МГУ имени М.В. Ломоносова

Москва, Россия

П. Б Глек

МГУ имени М.В. Ломоносова

Москва, Россия

Р. М Алиев

МГУ имени М.В. Ломоносова

Москва, Россия

Е. А Степанов

МГУ имени М.В. Ломоносова; Российский квантовый центр

Москва, Россия; Сколково, Россия

А. А Воронин

МГУ имени М.В. Ломоносова; Российский квантовый центр

Москва, Россия; Сколково, Россия

А. А Ланин

МГУ имени М.В. Ломоносова; Российский квантовый центр

Москва, Россия; Сколково, Россия

А. Б Федотов

МГУ имени М.В. Ломоносова; Российский квантовый центр

Email: a.b.fedotov@physics.msu.ru
Москва, Россия; Сколково, Россия

Список литературы

  1. T. Brabec and F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
  2. Л.В. Келдыш, ЖЭТФ 47, 1945 (1965).
  3. А. М. Переломов, В. С. Попов, М. В. Терентьев, ЖЭТФ 50, 1393 (1966).
  4. P. B. Corkum and F. Krausz, Nat. Phys. 3, 381 (2007).
  5. G. Vampa, T. J. Hammond, N. Thire, B. E. Schmidt, F. Legare, C.R. McDonald, T. Brabec, and P. B. Corkum, Nature 522, 462 (2015).
  6. O. Schubert, M. Hohenleutner, F. Langer, B. Urbanek, C. Lange, U. Huttner, D. Golde, T. Meier, M. Kira, S.W. Koch, and R. Huber, Nat. Photonics 8, 119, (2014).
  7. A. Baltuska, T. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, C. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, and T. W. Hänsch, Nature 421, 611 (2003).
  8. M. Kreß, T. Loffler, M. D. Thomson, R. Därner, H. Gimpel, K. Zrost, T. Ergler, R. Moshammer, U. Morgner, J. Ullrich, and H. G. Roskos, Nat. Phys. 2, 327 (2006).
  9. A. Schiffrin, T. Paasch-Colberg, N. Karpowicz et al. (Collaboration), Nature 493, 70 (2013).
  10. F. Krausz and M. I. Stockman, Nat. Photonics 8, 205 (2014).
  11. M. Lucchini, S. A. Sato, A. Ludwig, J. Herrmann, M. Volkov, L. Kasmi, Y. Shinohara, K. Yabana, L. Gallmann, and U. Keller, Science 353, 916 (2016).
  12. А. А. Ланин, А. М. Желтиков, Письма в ЖЭТФ, 104, 475 (2016).
  13. A. A. Lanin, E. A. Stepanov, A. V. Mitrofanov, D. A. Sidorov-Biryukov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Opt. Lett. 44, 1888 (2019).
  14. A. A. Lanin, E. A. Stepanov, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, Optica 4, 516 (2017).
  15. A. Srivastava, R. Srivastava, J. Wang, and J. Kono, Phys. Rev. Lett. 93, 157401 (2004).
  16. S. Ghimire, A. D. DiChiara, E. Sistrunk, U. B. Szafruga, P. Agostini, L. F. DiMauro, and D. A. Reis, Phys. Rev. Lett. 107, 167407 (2011).
  17. Y. Zhong, Z. Zeng, Z. Jia, Y. Zheng, G. Li, X. Yuan, X. Ge, and R. Li, Opt. Commun. 395, 261 (2017).
  18. Л.В. Келдыш, ЖЭТФ 34, 1138 (1958).
  19. K.B. Nordstrom, K. Johnsen, S. J. Allen, A.-P. Jauho, B. Birnir, J. Kono, T. Noda, H. Akiyama, and H. Sakaki, Phys. Rev. Lett. 81, 457 (1998).
  20. A. H. Chin, J. M. Bakker, and J. Kono, Phys. Rev. Lett. 85, 3293 (2000).
  21. A. H. Chin, O. G. Calderón, and J. Kono, Phys. Rev. Lett. 86, 3292 (2001).
  22. S. Sederberg, D. Zimin, S. Keiber, F. Siegrist, M. S. Wismer, V. S. Yakovlev, I. Floss, C. Lemell, J. Burgdorfer, and M. Schultze, Nat. Commun. 11, 430 (2020).
  23. D. Hui, H. Alqattan, S. Yamada, V. Pervak, K. Yabana, and M. T. Hassan, Nat. Photonics 16, 33 (2022).
  24. G. Vampa, T. Hammond, M. Taucer, X. Ding, X. Ropagnol, T. Ozaki, S. Delprat, M. Chaker, N. Thiróe, and B. Schmidt, Nat. Photonics 12, 465 (2018).
  25. G. Inzani, L. Adamska, A. Eskandari-asl, N. Di Palo, G. L. Dolso, B. Moio, L. J. D’Onofrio, A. Lamperti, A. Molle, and R. Borrego-Varillas, Nat. Photonics 17, 1 (2023).
  26. T. Higuchi, C. Heide, K. Ullmann, H. B. Weber, and P. Hommelhoff, Nature 550, 224 (2017).
  27. C. Heide, Y. Kobayashi, A. C. Johnson, F. Liu, T. F. Heinz, D. A. Reis, and S. Ghimire, Optica 9, 512 (2022).
  28. T. Boolakee, C. Heide, A. Garzón-Ramírez, H. B. Weber, I. Franco, and P. Hommelhoff, Nature 605, 251 (2022).
  29. A. Wirth, M. T. Hassan, I. Grguras, J. Gagnon, A. Moulet, T. T. Luu, S. Pabst, R. Santra, Z. A. Alahmed, A. M. Azzeer, V. S. Yakovlev, V. Pervak, F. Krausz, and E. Goulielmakis, Science 334, 195 (2011).
  30. S.-W. Huang, G. Cirmi, J. Moses, K.-H. Hong, S. Bhardwaj, J. R. Birge, L.-J. Chen, E. Li, B. J. Eggleton, and G. Cerullo, Nat. Photonics 5, 475 (2011).
  31. E. Ridente, M. Mamaikin, N. Altwaijry, D. Zimin, M. F. Kling, V. Pervak, M. Weidman, F. Krausz, and N. Karpowicz, Nat. Commun. 13, 1111 (2022).
  32. И. В. Савицкий, Е. А. Степанов, А. А. Ланин, А. Б. Федотов, Письма в ЖЭТФ 117, 285 (2023).
  33. T. Balciunas, C. Fourcade-Dutin, G. Fan, T. Witting, A. A. Voronin, A. M. Zheltikov, F. Gerome, G. G. Paulus, A. Baltuska, and F. Benabid, Nat. Commun. 6, 6117 (2015).
  34. U. Elu, M. Baudisch, H. Pires, F. Tani, M. H. Frosz, F. Kottig, A. Ermolov, P. St. J. Russell, and J. Biegert, Optica 4, 1024 (2017).
  35. E. A. Stepanov, A. A. Voronin, F. Meng et al. (Collaboration), Phys. Rev. A 99, 033855 (2019).
  36. И. В. Савицкий, А. А. Воронин, Е. А. Степанов, А. А. Ланин, А. Б. Федотов, Письма в ЖЭТФ, 118 493 (2023).
  37. I. V. Savitsky, E. A. Stepanov, A. A. Lanin, A. B. Fedotov, and A. M. Zheltikov, ACS Photonics 9, 1679 (2022).
  38. I. V. Savitsky, A. A. Voronin, E. A. Stepanov, A. A. Lanin, and A. B. Fedotov, Opt. Lett. 48, 4469 (2023).
  39. G. Fan, T. Balciunas, C. Fourcade-Dutin, S. Haessler, A. A. Voronin, A.M. Zheltikov, F. Gerome, F. Benabid, A. Baltuska, and T. Witting, Opt. Express 24, 1614 (2016).
  40. И. В. Савицкий, Е. А. Степанов, А. А. Ланин, A. А. Воронин, Е. Е. Серебрянников, А. А. Иванов, М. Ху, Я. Ли, А. Б. Федотов, А.М. Желтиков, Письма в ЖЭТФ 115, 437 (2022).
  41. S.-H. Nam, G. C. Nagar, D. Dempsey, O. Novak, B. Shim, and K.-H. Hong, High Power Laser Science and Engineering 9, e12 (2021).
  42. J. Connolly, B. diBenedetto, and R. Donadio, Proc. SPIE 181, 141 (1979).
  43. М. В. Аммосов, Н. Б. Делоне, В. П. Крайнов, ЖЭТФ 91, 2008 (1986).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024