The use of tunable pre-pulse is a common technique to enhance the high-order harmonic generation from surface plasma. The shape and dynamic of the electron density, the degree of ionization and its rate, and the plasma heating are influenced by the pre-pulse properties. A non-uniform pre-pulse can generate a spatially varying pre-plasma density, which offers the surface for spectral up-conversion and reflection. The geometrical characteristics and plasma dynamics under intense laser fields subsequently affect the properties of the emitted harmonics. In this study, the variation in harmonic beam pointing due to the electron density shape was investigated. Particle-in-cell simulations demonstrated that both plasma hydrodynamics and geometrical optical effect induce the deviation of harmonic beam from specular reflection. This research contributes to the understanding of the surface plasma dynamics during high harmonic generation process.
調整可能なプリパルスの使用は、表面プラズマからの高次高調波発生を強化するための一般的な手法である。電子密度の形状とダイナミクス、電離度とその速度、およびプラズマ加熱は、プリパルスの特性によって影響を受ける。不均一なプリパルスは、空間的に変化する前置プラズマ密度を生成し、それがスペクトルアップコンバージョンと反射のための表面を提供する。強レーザー場の下での幾何学的特性とプラズマダイナミクスは、その後、放出される高調波の特性に影響を与える。本研究では、電子密度形状による高調波ビームのポインティングの変動を調査した。パーティクルインセルシミュレーションにより、プラズマ流体力学と幾何光学効果の両方が、鏡面反射からの高調波ビームの偏差を引き起こすことが実証された。この研究は、高調波発生過程における表面プラズマダイナミクスの理解に貢献する。