High-order vortex harmonics generation by bi-circular Laguerre-Gaussian laser fields with relativistic plasmas
High-order vortex harmonics generation by bi-circular Laguerre-Gaussian laser fields with relativistic plasmas
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相对论等离子体双圆拉盖尔高斯激光场产生高阶涡旋谐波
DOI：
10.3389/fphy.2022.962956
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发表时间：
2022-08
影响因子：
3.1
通讯作者：
Hongyu Zhou
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Duan Xie;Yan Yin;Tong-Pu Yu;Hao Zhang;Hongyu Zhou
具有超高亮度的涡旋光束能够极大地丰富光与物质的相互作用过程，甚至能揭示相对论非线性光学中意想不到的信息。因此，我们提出了一种利用双圆拉盖尔 - 高斯激光照射相对论性等离子体产生相对论性强涡旋谐波辐射的方案。三维粒子模拟结果表明，所发射的谐波同时具有可控的自旋和轨道角动量，这可归因于涡旋镜模型以及相关的守恒定律。同时，谐波产生的转换效率可通过调节两个驱动场分量的强度比来调节。
Vortex beams with ultra-high brilliance can greatly enrich the light and matter interaction process and even shed light on the unexpected information in relativistic nonlinear optics. Thus, we propose a scheme for relativistic intense vortex harmonic radiation by use of bi-circular Laguerre–Gaussian lasers irradiating relativistic plasmas. Three-dimensional particle-in-cell simulation results show that the emitted harmonics own controllable spin and orbital angular momentum simultaneously, which can be attributed to the vortex mirror model and the related conservation laws. Meanwhile, the conversion efficiency of harmonic generation can be tuned through adjusting the intensity ratio of the two driving field components.
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