张碧津，汪 洋，宋海英，刘海云，刘世炳

(北京工业大学 激光工程研究院，北京 100124)

超强激光驱动薄膜靶谐波辐射的模拟研究

张碧津，汪 洋，宋海英，刘海云，刘世炳*

(北京工业大学 激光工程研究院，北京 100124)

为了研究超强激光与薄膜靶相互作用在入射光反射方向引起的高次谐波辐射，基于在入射激光的透射方向,相干同步辐射机制会导致高次谐波的产生，采用粒子模拟方法研究了超强激光驱动固体密度薄膜靶(即高密度薄膜靶)高次谐波辐射在入射激光透射和反射方向的空间分布。结果表明，当靶厚小于激光趋肤深度、靶等离子体密度远大于临界密度(800Nc)时，在透射方向,相干同步辐射机制会导致高次谐波辐射，同时在反射方向,存在相对论镜面振荡机制驱动的谐波场辐射，证明了在超强激光-薄膜靶相互作用过程中两种谐波会产生共存机制；讨论了在两种产生机制下，靶厚度对谐波辐射阶次的影响，发现靶厚度超过200nm，透射方向谐波阶次达到65阶以上。该研究对深入理解超强激光-薄膜靶驱动高次谐波的产生及阿秒X射线光源的未来发展具有一定的理论意义。

激光物理;超强激光;薄膜靶;高次谐波

引 言

超强激光与固体靶相互作用是产生极紫外(extreme ultraviolet，EUV)-软X射线波段相干辐射以及基于高次谐波(high-order harmonic generation，HHG)实现阿秒脉冲的重要途径[1]。相比较于激光与气体介质相互作用高次谐波的产生[2-3]，激光与固体靶方案可以承受超高强度的激光，大量电子可以在强激光场中进行充分的非线性运动，电子轨迹由多个激光吸收机制决定[4-5]，从而可以实现辐射强度较高的高次谐波。……