Генерация униполярных импульсов терагерцового излучения с большой электрической площадью

Аннотация

Получение униполярных (полуцикловых) импульсов является актуальной задачей в связи с возможными многочисленными их применениями для более быстрого и эффективного возбуждения квантовых систем, по сравнению с многоцикловыми импульсами. Воздействие полуцикловых импульсов на микрообъекты определяется электрической площадью импульса, когда его длительность существенно меньше орбитального периода электрона в атоме. Поэтому, актуальной задачей является получение униполярных импульсов именно с большой электрической площадью.  Однако, экспериментальное получение полуцикловых  импульсов до сих пор представляется сложной задачей. В данной работе нами предложена и теоретически анализируется одна физическая ситуация, в которой, по-нашему мнению, возможна генерация униполярных терагерцовых импульсов, обладающих большой электрической площадью. В данном случае происходит возбуждение газа, находящегося в трубке, фемтосекундным ИК лазерным импульсом. При этом трубка с газом помещена в постоянное внешнее электрическое поле.  В основе генерации униполярного импульса лежит “трехступенчатая схема”- ионизация атомов газа фемтосекундным импульсом, последующее ускорение свободного электрона в постоянном внешнем поле и последующая аннигиляция электрона при столкновении со стенкой трубки или другим атомом (ионом).