ab-initio description of optical nonlinearities in femtosecond filaments

飞秒灯丝光学非线性的从头算

基本信息

项目摘要

Femtosecond filaments are self-organized strings of light and free electric charges. The electric field strength in these filaments comes closeto the atomic field strength.Therefore, laser filamentation, together with high-harmonic generation, is oneof the most extreme scenarios in nonlinear optics, with a largenumber of effects acting simultaneously in the spatial as well as inthe temporal domain. While numerical modeling is quite advanced,recently, the commonly accepted picture of filamentation has beenchallenged by experimental reports that indicate a previouslyunderestimated effect resulting from higher-order electronicnonlinearities which may overrule plasma effects. While this reporthas given rise to vivid discussions, a rigorous theoreticalunderstanding going all the way back to the quantum mechanicalroots, i.e., the Schr\"odinger Equation is still outstanding. Herewe propose a suite of theoretical tests for the role of high-orderharmonics in nonlinear optics. These tests start with the simplestcase of atomic hydrogen or helium, using non-perturbativetechniques. For more complex and experimentally more relevantscenarios, we plan to use time-dependent density functional theoryto calculate the induced dipole moment. Such rigorous theoreticalinvestigations appear to be the only way to decide whether we reallyhave a new paradigm in Nonlinear Optics or whether old pictures ofplasma effects balancing Kerr effects actually prevail.
飞秒细丝是自组织的光和自由电荷串。这些细丝中的电场强度接近原子电场强度。因此,激光成丝和高谐波的产生是非线性光学中最极端的情况之一,在空间和时域中同时发生大量的效应。虽然数值模拟相当先进,但最近,普遍接受的细丝图受到实验报告的挑战,这些报告表明,以前被低估的效应是由高阶电子非线性引起的,这可能会推翻等离子体效应。虽然这篇报道引起了生动的讨论,但一个严谨的理论理解,一直追溯到量子力学的根源,即薛定谔方程,仍然是突出的。本文提出了一套高阶谐波在非线性光学中的作用的理论检验。这些测试从最简单的氢原子或氦原子开始,使用非扰动技术。对于更复杂和实验更相关的场景,我们计划使用时依赖密度泛函理论来计算诱导偶极矩。如此严格的理论研究似乎是决定我们是否真的在非线性光学中有一个新的范例,或者是否等离子体效应平衡克尔效应的旧图片实际上占上风的唯一方法。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Adiabatic Floquet model for the optical response in femtosecond filaments
飞秒灯丝光学响应的​​绝热 Floquet 模型
On the role of freeman resonances in pump-probe measurements of the nonlinear refractive index
弗里曼共振在非线性折射率泵浦探针测量中的作用
Femtosecond filamentation by intensity clamping at a Freeman resonance
  • DOI:
    10.1103/physreva.92.013813
  • 发表时间:
    2014-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Hofmann;C. Br'ee
  • 通讯作者:
    M. Hofmann;C. Br'ee
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Dr. Carsten Brée其他文献

Dr. Carsten Brée的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

微溶剂效应对 SN2 反应动力学的影响:直接 ab initio 轨线研究
  • 批准号:
    21573052
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    66.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
有限核对关联和微观对相互作用的研究
  • 批准号:
    11075213
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Ab initio description of laser-induced ultrafast phenomena in the presence of surfaces and interfaces
存在表面和界面时激光诱导超快现象的从头开始描述
  • 批准号:
    328175242
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Dissociation and ionization of diatomic molecules in laser fields - full dimensional ab-initio description including electron-nuclear correlations
激光场中双原子分子的解离和电离 - 全维从头计算描述,包括电子-核相关性
  • 批准号:
    280059503
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Unified ab initio description of the ultrafast reversible and irreversible laser-induced structural changes occurring in antimony: from coherent phonons up to nonthermal melting
锑中发生的超快可逆和不可逆激光诱导结构变化的统一从头描述:从相干声子到非热熔化
  • 批准号:
    262778930
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Transversal transport properties and electron-magnon interaction: An ab initio description
横向传输特性和电子-磁振子相互作用:从头开始描述
  • 批准号:
    197928803
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Ab initio description of double and charge transfer excitations: from solvable models to complex systems
双激发和电荷转移激发的从头计算:从可解模型到复杂系统
  • 批准号:
    192610994
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Independent Junior Research Groups
Ab initio description of the isomerization dynamics of surface-adsorbed molecular switches
表面吸附分子开关异构化动力学的从头计算
  • 批准号:
    202423882
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Ab initio description of magnetization dynamics in tunnel junctions: Influence of bias voltage and material parameters
隧道结磁化动力学的从头计算:偏置电压和材料参数的影响
  • 批准号:
    138690675
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Ab initio description of the thermoelectric properties of heterostructures in the diffusive limit of transport
传输扩散极限下异质结构热电性质的从头计算
  • 批准号:
    120913074
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Ab initio description of photophysical elementary processes in DNA: mechanisms of creation and repair of radiative damage. (C01)
DNA 中光物理基本过程的从头开始描述:辐射损伤的产生和修复机制。
  • 批准号:
    48781140
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Collaborative Research Centres
Ab initio description of the quantum mechanics in light-harvesting complexes of purple bacteria
紫色细菌光捕获复合物中量子力学的从头计算
  • 批准号:
    18592143
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了