Cherenkov radiation of a laser pulse in ion dielectrics

Abstract

The process of excitation of Cherenkov electromagnetic radiation by a laser pulse in ion dielectric waveguide is investigated. Nonlinear electric polarization in isotropic ion dielectric medium and, accordingly, polarization charges and currents induced by a ponderomotive force of a laser pulse are determined. Frequency spectra of the excited wakefields in the infrared and microwave frequency ranges are obtained. The spatiotemporal structure of the wakefield in ion dielectric waveguide is obtained and studied. It is shown that the excited field consists of a potential polarization electric field, as well as a set of eigen electromagnetic waves of ion dielectric waveguide.Досліджено процес збудження черенковського електромагнітного випромінювання лазерним імпульсом в іонному діелектричному хвилеводі. Визначена нелiнiйна електрична поляризація в іонному діелектричному середовищі та, відповідно, поляризацiйнi заряди i струми, iндукованi пондеромоторною силою з боку лазерного імпульсу. Отримана та досліджена просторово-часова структура кільватерного поля в діелектричному хвилеводі. Показано, що збуджуване поле складається з потенціального поляризаційного електричного поля поздовжніх оптичних фононів та набору власних електромагнiтних хвиль іонного діелектричного хвилеводу.Исследован процесс возбуждения черенковского электромагнитного излучения лазерным импульсом в ионном диэлектрическом волноводе. Определена нелинейная электрическая поляризация в ионной диэлектрической среде и, соответственно, поляризационные заряды и токи, индуцированные пондеромоторной силой со стороны лазерного импульса. Получена и исследована пространственно-временная структура кильватерного поля в ионном диэлектрическом волноводе. Показано, что возбуждаемое поле состоит из потенциального поляризационного электрического поля продольных оптических фононов и набора собственных электромагнитных волн ионного диэлектрического волновода.