High-order harmonics from gas jet targets with multi-TW lasers at intensities 10 W/cm

マルチTWレーザーを用いた10 W/cm以上の照射強度によるガスジェットからの高次高調波発生

Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; Esirkepov, T. Z.; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T.; 林 由紀雄; 小瀧 秀行; Ragozin, E. N.*; Koga, J. K.; 桐山 博光; 下村 拓也; 小倉 浩一; 福田 祐仁; 今園 孝志; 森 道昭; 河内 哲哉; 匂坂 明人; Gallegos, P.*; Ahmed, H.*; Coury, M.*; Green, J.*; Foster, P.*; Brenner, C.*; Dromey, B.*; Symes, D. R.*; Rajeev, P.*; McKenna, P.*; Borghesi, M.*; Chen, L.-M.*; 大道 博行; Neely, D.*; 加藤 義章* ; 近藤 公伯; Bulanov, S. V.

Pirozhkov, A. S.; Kando, Masaki; Esirkepov, T. Z.; Faenov, A. Ya.*; Pikuz, T.; Hayashi, Yukio; Kotaki, Hideyuki; Ragozin, E. N.*; Koga, J. K.; Kiriyama, Hiromitsu; Shimomura, Takuya; Ogura, Koichi; Fukuda, Yuji; Imazono, Takashi; Mori, Michiaki; Kawachi, Tetsuya; Sagisaka, Akito; Gallegos, P.*; Ahmed, H.*; Coury, M.*; Green, J.*; Foster, P.*; Brenner, C.*; Dromey, B.*; Symes, D. R.*; Rajeev, P.*; McKenna, P.*; Borghesi, M.*; Chen, L.-M.*; Daido, Hiroyuki; Neely, D.*; Kato, Yoshiaki*; Kondo, Kiminori; Bulanov, S. V.

フェムト秒のマルチテラワットレーザーによる、相対論的照射強度下でのガスジェットターゲットからの新たな高次高調波発生現象を発見した。奇数次に加えて偶数次の高調波からなるスペクトルが直線偏光だけではなく円偏光パルスを用いても観測された。またこのような高調波は、カタストロフ理論で説明できる尖鋭で安定した電子スパイクの協調した振動により発生するという新しい理論を示した。

We discovered a new high-order harmonic generation regime in the interaction of multi-TW relativistic-irradiance femtosecond lasers with gas jet targets. The spectra consisting of hundreds of even and odd harmonic orders are generated by either linearly or circularly polarized pulses. We proposed a new harmonic generation mechanism, where the harmonics are collectively emitted by oscillating electron spikes, whose sharpness and stability are explained by catastrophe theory.