Структура лазерного импульса может оказывать существенное влияние на динамику взаимодействующих с ними заряженных частиц. В случае разреженной плазмы последняя хорошо описывается в одночастичном приближении. В данной работе рассматривается задача поглощения орбитального углового момента одиночной частицей в сфокусированном структурированном импульсе. В рамках разработанной теоретической модели, включающей решение уравнений Максвелла с необходимой точностью и теорию возмущений высокого порядка, движение электронов рассматривается в ряде важнейших случаев. Аналитические результаты сравниваются с результатами численного моделирования. Показано, что угловая зависимость в структуре лазерного импульса имеет принципиальную роль в поглощении углового орбитального момента волны ансамблем заряженных частиц.

На английском языке
On transfer of angular orbital momentum of a structured laser pulse to an ensemble of charged particles
Dmitriev E.O. and Korneev Ph.A.

A structure of a laser pulse may significantly affect the dynamics of interacting particles. In the case of a rarefied plasma, single-particle approach to the problem is a good approximation. In this paper, we consider the problem of absorption of the orbital angular momentum by a single particle in a focused structured pulse. Within the framework of the developed theoretical model, which includes solutions of Maxwell's equations with the required accuracy and a high-order perturbation theory for particle dynamics, the motion of electrons is considered in a number of important cases. Analytical results are compared with the data of numerical simulations. It is demonstrated that the angular dependence in the structured laser pulse plays a fundamental role in the absorption of the angular orbital momentum of a wave by an ensemble of charged particles.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2024_67_11_885