Атом в интенсивных лазерных полях: от генерации когерентного коротковолнового излучения к нелинейным свойствам газовой средыизлучения к нелинейным свойствам газовой среды

К.В. Львов^а, б, С.Ю. Стремоухов^†^а, б, в
^аМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Физический факультет, Ленинские горы 1 стр. 2, Москва, 119991, Российская Федерация
^бНациональный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. акад. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация
^вФизический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация

Взаимодействие интенсивных лазерных полей с веществом сопровождается множеством явлений: от генерации когерентного излучения различных спектральных диапазонов (от терагерцового до мягкого рентгеновского) до создания пучков ускоренных заряженных частиц и микромодификации объёма и поверхности различных образцов. Для описания такого многообразия явлений к настоящему времени развит ряд теоретических подходов, которые, используя различные приближения к описанию данной сложной нелинейной задачи, позволяют объяснять некоторые конкретные аспекты такого взаимодействия. Развитые теоретические подходы рассматривают его как на микроскопическом уровне, изучая особенности взаимодействия одиночных атомов с лазерными полями, так и на макроскопическом, при котором анализируются нелинейные восприимчивости, описывающие нелинейную поляризацию среды при распространении лазерного излучения в ней. В настоящей работе представлен обзор некоторых наиболее часто применяющихся теоретических подходов к описанию отклика среды на микроскопическом (квантово-механическом) уровне, а также различные методы управления свойствами генерируемого когерентного излучения. Описана модель газовой среды, которая, с одной стороны, учитывает особенности отклика одиночных атомов, а с другой стороны, позволяет учесть эффекты фазового и квазифазового согласования при генерации излучения. Проанализировано влияние параметров среды на эффективность генерации и поляризационные свойства генерируемого излучения как в условиях фазового, так и квазифазового согласования. Представлено детальное описание аналитического метода расчёта нелинейной восприимчивости газовой среды. Полученные значения нелинейной восприимчивости среды произвольного порядка могут быть полезными при численном расчёте распространения лазерного излучения в веществе. Проанализированы различные каналы генерации излучения при вариации параметров лазерного поля.

Текст pdf (1,6 Мб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

Ключевые слова: взаимодействие интенсивного лазерного излучения с веществом, генерация гармоник высокого порядка, фазовый синхронизм, непертурбативная теория, нелинейная восприимчивость среды
PACS: 42.25.Ja, 42.65.Ky, 42.65.Re, 42.65.−k (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2025.09.040041
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2026/4/a/
Цитата: Львов К В, Стремоухов С Ю "Атом в интенсивных лазерных полях: от генерации когерентного коротковолнового излучения к нелинейным свойствам газовой средыизлучения к нелинейным свойствам газовой среды" УФН 196 333–368 (2026)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)

MedlineRefWorks

Русский

English

PT Journal Article
TI Atom in intense laser fields: from the generation of coherent short-wavelength radiation to the nonlinear properties of the gas medium
AU Lvov K V
FAU Lvov KV
AU Stremoukhov S Yu
FAU Stremoukhov SY
DP 10 Apr, 2026
TA Usp. Fiz. Nauk
VI 196
IP 4
PG 333-368
RX 10.3367/UFNr.2025.09.040041
URL https://ufn.ru/ru/articles/2026/4/a/
SO Usp. Fiz. Nauk 2026 Apr 10;196(4):333-368

Поступила: 11 июля 2025, доработана: 23 сентября 2025, одобрена в печать: 28 сентября 2025

English citation: Lvov K V, Stremoukhov S Yu “Atom in intense laser fields: from the generation of coherent short-wavelength radiation to the nonlinear properties of the gas medium” Phys. Usp. 69 (4) (2026); DOI: 10.3367/UFNe.2025.09.040041