Фазовый синхронизм и спектр гармоник высокого порядка при генерации в протяженной среде

Аналитически и численно рассчитаны мощности и угловые распределения мощностей гармоник высокого порядка (ГВП), генерируемых ограниченными лазерными пучками в протяженных средах со слабой (по сравнению с геометрической) дисперсией. Показано, что при большой толщине генерирующего слоя спектр ГВП существенно отличается от спектра одноатомного отклика. В частности, в спектре ГВП возможно формирование двух плато вследствие того, что часть гармоник генерируется квазисинхронным образом (синхронно генерируется часть углового спектра этих гармоник). Основной причиной, обеспечивающей возможность эффективной квазисинхронной генерации, является амплитудная модуляция высокочастотного отклика среды на возбуждающее поле в поперечном сечении пучка, уширяющая диаграмму направленности гармоники. В гауссовых пучках квазисинхронная генерация оказывается возможной при любой геометрической дисперсии (при сколь угодно жесткой фокусировке). Полученные результаты находятся в согласии с экспериментальными данными по генерации ГВП в толстых газовых слоях, взятыми из литературы.