Development of nonperturbative nonlinear optics models including effects of high order nonlinearities and of free electron plasma: Maxwell–Schrödinger equations coupled with evolution equations for polarization effects, and the SFA-like nonlinear optics model
Notice bibliographique
Résumé
This paper is dedicated to the exploration of non-conventional nonlinear optics models for intense and short electromagnetic fields propagating in a gas. When an intense field interacts with a gas, usual nonlinear optics models, such as cubic nonlinear Maxwell, wave and Schrödinger equations, derived by perturbation theory may become inaccurate or even irrelevant. As a consequence, and to include in particular the effect of free electrons generated by laser–molecule interaction, several heuristic models, such as UPPE, HOKE models, etc, coupled with Drude-like models [1, 2], were derived. The goal of this paper is to present alternative approaches based on non-heuristic principles. This work is in particular motivated by the on-going debate in the filamentation community, about the effect of high order nonlinearities versus plasma effects due to free electrons, in pulse defocusing occurring in laser filaments [3–9]. The motivation of our work goes beyond filamentation modeling, and is more generally related to the interaction of any external intense and (short) pulse with a gas. In this paper, two different strategies are developed. The first one is based on the derivation of an evolution equation on the polarization, in order to determine the response of the medium (polarization) subject to a short and intense electromagnetic field. Then, we derive a combined semi-heuristic model, based on Lewenstein's strong field approximation model and the usual perturbative modeling in nonlinear optics. The proposed model allows for inclusion of high order nonlinearities as well as free electron plasma effects.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».