Усиление плазменных нелинейностей и генерация СВЧ-ТГц-суперконтинуума в поле субтераваттных импульсов среднего инфракрасного диапазона
А. В. Митрофановa,b,c,d, Д. А. Сидоров-Бирюковa,b,c,e,g, А. А. Воронинa,b,e, М. В. Рожкоa,b, П. Б. Глекa, М. М. Назаровc, Е. Е. Серебрянниковa,b,f, А. Б. Федотовa,b,e,g, А. М. Желтиковa,b,c,e,f
aФизический факультет, МГУ им. М. В. Ломоносова, 119992 Москва, Россия
bРоссийский квантовый центр, 143025 Сколково, Россия
cНациональный исследовательский центр "Курчатовский институт", 123182 Москва, Россия
dИнститут проблем лазерных и информационных технологий РАН - филиал Федерального научно-исследовательского центра "Кристаллография и фотоника" РАН, 140700 Шатура, Россия
eКазанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева, 420126 Казань, Россия
fDepartment of Physics and Astronomy, Texas A&M University, College Station TX 77843, USA
gНациональный исследовательский технологический университет МИСиС, 119049 Москва, Россия
Abstract
Малость скорости v индуцируемого лазерным полем движения электронов по сравнению
со скоростью света c выступает одним из фундаментальных физических факторов,
ограничивающих эффективность нелинейно-оптических процессов в плазменных
средах. В настоящей работе показано, что использование мощных сверхкоротких
импульсов среднего инфракрасного диапазона позволяет значительно усилить широкий
класс v/c-слабых плазменных нелинейностей, связанных, в первую очередь, с
индуцируемыми лазерным полем внутриплазменными токами. На этой основе удается
реализовать лазерно-плазменные схемы эффективной генерации когерентного
широкополосного электромагнитного излучения терагерцового (ТГц) и СВЧ-диапазонов -
ТГц-СВЧ-суперконтинуума.