We demonstrate that hybrid laser wakefield and direct acceleration can be significantly improved by using two laser pulses with different polarizations or frequencies. The improvement entails higher energy and charge of the accelerated electrons, as well as weaker sensitivity to the time delay between the leading (pump) pulse responsible for generating the wakefield, and the trailing laser pulse responsible for direct laser acceleration (DLA). When the two laser pulses have the same frequency, it is shown that it is advantageous to have their polarization states orthogonal to each other. A specific scenario of a frequency-doubled (λDLA = λpump/2) DLA laser pulse is also considered, and found to be an improvement over the single-frequency (λDLA = λpump) format.
我々は、ハイブリッドレーザー航跡場加速と直接加速が、異なる偏光または周波数を持つ2つのレーザーパルスを用いることで大幅に改善できることを実証する。この改善は、加速電子のエネルギーと電荷の増大、ならびに航跡場を生成する先行(ポンプ)パルスと直接レーザー加速(DLA)を担う後続レーザーパルスとの間の時間遅延に対する感度の低下をもたらす。2つのレーザーパルスが同じ周波数を持つ場合、それらの偏光状態を直交させることが有利であることが示される。周波数が2倍化された(λDLA = λpump/2)DLAレーザーパルスの具体的なシナリオも検討され、単一周波数(λDLA = λpump)形式よりも改善されることが見出された。