論文の概要: Theory of femtosecond strong field ion excitation and subsequent lasing
in N$_2^+$
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.12840v1
- Date: Sat, 28 Mar 2020 16:57:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-27 16:19:00.485450
- Title: Theory of femtosecond strong field ion excitation and subsequent lasing
in N$_2^+$
- Title（参考訳）: N$_2^+$におけるフェムト秒強磁場イオン励起とその後のラシングの理論
- Authors: Vladimir T. Tikhonchuk, Yi Liu, Rostyslav Danylo, Aur\'elien Houard,
Andr\'e Mysyrowicz
- Abstract要約: 単イオン化窒素分子のA$2Pi_u$とB$2Sigma_u+$とを同時に結合させた長寿命偏極X2Sigma_g+$の存在による遅延放出を説明する。
B-X遷移波長での遅延信号増幅はマクスウェル・ブロッホ方程式の系によって記述される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.080470527248267
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Delayed cavity-free forward lasing at the wavelengths of 391 and 428 nm was
observed in recent experiments in air or pure nitrogen pumped with an intense
femtosecond laser pulse at wavelength of 800~nm. The mechanism responsible for
the lasing is highly controversial. In this article we explain the delayed
emission by the presence of long-lived polarizations coupling simultaneously
ground state X$^2\Sigma_g^+$ to states A$^2\Pi_u$ and B$^2\Sigma_u^+$ of singly
ionized nitrogen molecules N$_2^+$. Ionization of neutral nitrogen molecules in
a strong laser field and subsequent ion excitation are described by a system of
Bloch equations providing a distribution of ions in the ground and excited
states A and B at the end of the laser pulse. The delayed signal amplification
at the B-X transition wavelength is described by a system of Maxwell-Bloch
equations with polarization coupling maintained by a weak laser post-pulse. Two
regimes of signal amplification are identified: a signal of a few ps duration
at low gas pressures and a short (sub-picosecond) signal at high gas pressures.
The theoretical model compares favorably with experimental results.
- Abstract（参考訳）: 391nmと428nmの波長での遅延キャビティフリー前方発振は、800～nmの強いフェムト秒レーザーパルスで励起された空気または純粋な窒素の最近の実験で観察された。
溶岩のメカニズムは非常に議論を呼んでいる。
本稿では,単イオン化窒素分子のa$^2\pi_u$とb$^2\sigma_u^+$を同時に基底状態x$^2\sigma_g^+$と結合する長寿命偏光の存在による遅延放出を説明する。
強いレーザー場における中性窒素分子のイオン化とその後のイオン励起は、地上におけるイオンの分布とレーザーパルスの終端における励起状態a,bを提供するブロッホ方程式系によって記述される。
B-X遷移波長での遅延信号増幅は、弱いレーザー後パルスで維持される偏光結合を持つマクスウェル・ブロッホ方程式の系によって記述される。
信号増幅の2つのレジームは、低ガス圧で数ps持続の信号と、高ガス圧で短い(サブピコ秒)信号である。
理論モデルは実験結果と良好に比較できる。
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