Circularly-polarized (CP) high harmonics (HHs) are pivotal for investigating chirality-sensitive light-matter interactions. While bichromatic counterrotating (BC) CP lasers have proved effective in diverse applications, particularly in producing CP HHs, their generation at relativistic intensities remains challenging because of the damage threshold of conventional optics. Here, we propose a novel and highly integrated approach to generate relativistic BCCP pulses, where a magnetized plasma slab is utilized to serve as an indestructible waveplate and filter simultaneously. When a bichromatic linearly-polarized laser pulse propagates through this plasma optic, each branch of the incident pulse will split into two CP pulses with opposite helicity and different dispersion relations. We identify a parameter window where the plasma optic acts as a filter that allows only the right CP pulse at lower frequency and the left CP pulse at higher frequency to propagate, constructing a BCCP field. Its topological properties can be easily manipulated via adjusting the initial components of the incident lasers. Three-dimensional particle-in-cell simulations demonstrate the feasibility of our approach with currently available laser facilities. This paves the way for producing intense CP HHs and manipulating the topology of materials and particle beams.
円偏光 (CP) 高次高調波 (HHs) は、キラリティに敏感な光と物質の相互作用を調べるために極めて重要である。二色逆回転 (BC) CP レーザーは多様な応用、特にCP HHsの生成において有効であることが実証されているが、それらの相対論的強度での生成は、従来の光学素子の損傷閾値のために困難なままである。ここでは、磁化プラズマスラブを破壊されない波長板とフィルターとして同時に利用する、新規で高度に集積化されたアプローチを提案する。二色の直線偏光レーザーパルスがこのプラズマ光学素子を伝搬すると、入射パルスの各成分は、逆のヘリシティと異なる分散関係を持つ2つのCPパルスに分裂する。我々は、プラズマ光学素子がフィルターとして機能し、低周波数の右CPパルスと高周波数の左CPパルスのみを伝搬させてBCCP場を構築するパラメータ窓を特定する。そのトポロジカル特性は、入射レーザーの初期成分を調整することで容易に操作できる。三次元粒子インセルシミュレーションは、現在利用可能なレーザー施設を用いた我々のアプローチの実現可能性を実証する。これは、強力なCP HHsの生成と、材料および粒子ビームのトポロジー操作への道を開くものである。