نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فیزیک، دانشگاه خوارزمی، صندوق پستی: 15719-14911، تهران- ایران

2 دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی: 9567-11365، تهران- ایران

چکیده

یک مدل بهینه­‌سازی نیمه­‌کلاسیک جهت کنترل فرایند تولید هماهنگ­‌های مراتب بالا و افزایش فرکانس قطع معرفی شده است. ویژگی و مشخصات میدان لیزر تابشی جهت بیشینه‌­سازی فرکانس قطع توسط این مدل تعیین شده است. صحت این مدل بهینه‌سازی نیمه‌­کلاسیک توسط طیف هماهنگ‌های مراتب بالا از مولکول فلوئور براساس روش کوانتومی در حالت اعمال میدان لیزر دو-رنگی مورد ارزیابی قرار گرفته و تأیید شده است. طیف هماهنگ مراتب بالا با کمک نظریه تابعی چگالی وابسته زمانی در سه­‌بعد حقیقی با استفاده از برنامه اختاپوس انجام گرفته ‌است. نتایج مطالعه نشان داد با ترکیب دو میدان لیزر در حالت بهینه شده، فرکانس قطع مولکول فلوئور 96­% نسبت به اعمال ترکیب بهینه نشده دو میدان لیزر افزایش می‌یابد. هم‌­چنین پهنای زمانی پالس آتوثانیه تولید شده از as 200 در حالت اعمال میدان دو-رنگی بهینه نشده به as 135 در حالت اعمال میدان ‌دو-رنگی بهینه شده کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Introducing an optimization model for extending the high harmonic spectrum plateau from fluorine molecule

نویسندگان [English]

  • Z. Khodabandeh 1
  • R. Sadighi-Bonabi 2
  • M.H. Majlesara 1

1 Department of Physics, Kharazmi University, P.O. Box: 14911-15719, Tehran - Iran

2 Department of Physics, Sharif University of Technology, P.O. Box: 11365-9567, Tehran - Iran

چکیده [English]

A semi-classical optimization model is introduced for controlling the high-order harmonic generation process and extending the cutoff frequency. This method is capable of defining the driving laser shape interact with the F2 molecule for maximizing the cutoff frequency properly. This optimization procedure is evaluated by examining the high harmonic spectrum from the F­2 molecule irradiated by a two-color laser field. High harmonic spectrum is done using time-dependent density functional theory in a three-dimensional space. The results showed that adding two driving laser pulses with optimization could enhance the cutoff frequency by 96% compared to two driving laser pulses without optimization. In addition, this model for the F2 molecule is capable of reducing the output attosecond pulse duration from 200 as not optimized two-color laser to 135 as the optimized two-color laser.

کلیدواژه‌ها [English]

  • High harmonic generation
  • Attosecond pulse
1.       R. Kienberger, et al, Atomic transient recorder, Nature. 427, 817 (2004).
 
2.       A. McPherson, et al, Studies of multiphoton production of vacuumultraviolet radiation in the rare gases, Journal of the Optical Society of America B, 4, 595 (1987).
 
3.       C. Spielmann, et al, Generation of coherent X-rays in the water window using 5-femtosecond laser pulses, Science (80-. ). 278, 661-664 (1997).
 
4.       M.-C. Chen, Bright, coherent, ultrafast soft x-ray harmonics spanning the water window from a tabletop light source, Phys. Rev. Lett. 105, 173901 (2010).
 
5.       K. Zhao, et al, Tailoring a 67 attosecond pulse through advantageous phase-mismatch, Opt. Lett. 37, 3891-3893 (2012).
 
6.       M. Lewenstein, et al, Theory of high-harmonic generation by low-frequency laser fields, Phys. Rev. A. 49, 2117 (1994).
 
7.       P.B. Corkum,Plasma perspective on strong field multiphoton ionization, Phys. Rev. Lett. 71, 1994 (1993).
 
9.       D. Peng, Enhancing high-order harmonic generation by sculpting waveforms with chirp, Phys. Rev. A. 97, 53414 (2018).
 
10.    D. Peng, et al, Enhancing high-order harmonic generation by sculpting waveforms with chirp, Phys. Rev. A, 97, 53414 (2018).
 
11.    Y.S. You, et al, High-harmonic generation in amorphous solids, Nature Communications, 8, 724 (2017).
 
12.    Pengfei Wei1, Candong Liu1, Molecular high harmonic generation in a twocolor field, 18, (11)/ Optics Eepress (2010).
 
13.    I.J. Kim, et al, Highly efficient high-harmonic generation in an orthogonally polarized two-color laser field, Phys. Rev. Lett. 94, 243901 (2005).
 
15.    Cornelia Hofmann, Alexandra S. Landsman, Ursula Keller, Disentangling Long Trajectory Contributions in Two-Colour High Harmonic Generation, Appl. Sci. 8, 341 (2018).
 
16.    M. Mofared, E. Irani, R. Sadighi-Bonabi, Enhancing high harmonic generation by the global optimization of a two-color chirped laser fieldPhys. Chem. Chem. Phys. 21, 9302–9309 (2019).