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 22-22-00955
НазваниеГенерация широкополосного СВЧ и терагерцового излучения при облучении твердотельной мишени суб-тераваттными лазерными импульсами среднего инфракрасного диапазона
Руководитель Митрофанов Александр Вячеславович, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Общество с ограниченной ответственностью "Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий" , 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 терагерцовые импульсы, СВЧ импульсы, ионизация, твердотельная мишень, суб-тераваттные лазерные имульсы, средний инфракрасный диапазон
Код ГРНТИ29.33.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Данный проект направлен на развитие метода преобразования энергии излучения лазерных импульсов в новые диапазоны частот, а именно в терагерцовую область частот, миллиметровый диапазон и далее в более длинноволновую область с формирование широкополосного когерентного континуума и генерацией ультракоротких импульсов в данных диапазонах. Такое преобразование будет достигаться в результате взаимодействия лазерных импульсов среднего инфракрасного диапазона с субтераваттной пиковой мощностью с поверхностью твердотельной мишени. Благодаря использованию лазера с центральной длиной волны 3.9 мкм ожидается существенное повышение эффективности процесса генерации новых спектральных компонент по сравнению с системами, оперирующими на длине волны 800 нм вследствие более эффективной передачи энергии от лазерного излучения плазменным токам, являющимся источником такого континуума. В ходе выполнения проекта будет продемонстрирована генерация широкополосного континуума в области от терагерцовых частот до гигагерц, изучены временные, спектральные и поляризационные свойства такого излучения при помощи автокорреляционных методик, электро-оптического сэмплирования и прямого детектирования СВЧ сигналов при помощи сверхбыстрого осциллографа. Будет проведено сравнение эффективности данной методики с генерацией терагерцовых и СВЧ импульсов в режиме ионизации двухчастотным и одночастотным полем в газовых средах.
На сегодняшний день, режим генерации ТГц излучения при облучении поверхности твердотельной мишени лазерными импульсами суб-релятивистской и релятивистской интенсивности рассматривается как один из наиболее многообещающих методов генерации мощных ТГц импульсов, которые необходимы в задачах нелинейного взаимодействия ТГц излучения с веществом, экспериментах типа накачка-зондирование, где в качестве и накачки и зондирующего импульса выступает импульс ТГц излучения, генерации высоких гармоник в присутствие квазистационарного ТГц поля, позволяющего существенно увеличить частоту отсечки генерируемого континуума в мягком рентгеновском диапазоне. Разработка оптических методов для формирования широкополосного когерентного континуума и ультракоротких импульсов в СВЧ и суб-терагерцовом диапазонах ускорит дальнейшее развитие технологий радиофотоники и эффективного сопряжения оптических схем и СВЧ устройств. Такое взаимодействие позволит расширить спектр возможностей СВЧ техники в задачах радиовидения, создания широкополосных высокоскоростных систем передачи данных и удаленного зондирования.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Митрофанов А.В., Рожко М.В., Назаров М.М., Серебрянников Е.Е., Федотов А.Б., Сидоров-Бирюков Д.А.
Генерация высоких оптических гармоник при взаимодействии фемтосекундных лазерных импульсов среднего ИК диапазона с поверхностью твердотельных мишеней
Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики, т. 163, вып. 4, стр. 488-495 (год публикации - 2023)
10.31857/S0044451023040053
Публикации
1. Якушкин Н.В., Митрофанов А. В., Рожко М.В., Ирошников Н. Г., Сидоров-Бирюков Д.А. Восстановление волнового фронта фемтосекундных лазерных импульсов среднего инфракрасного диапазона при помощи методов машинного обучения Ученые записки физического факультета Московского Университета, № 4, 2341002 (год публикации - 2023)
2. Митрофанов А.В., Рожко М. В., Назаров М. М., Якушкин Н. В., Воронин А. А., Федотов А. Б., Сидоров-Бирюков Д. А. Генерация терагерцового излучения релятивистскими лазерными импульсами на поверхности толстых твердотельных мишеней и тонких фольг Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики (год публикации - 2024)