Abstract

The interaction between an intense laser and a cotraveling relativistic dense electron beam could result in the downshifting of the laser frequency. It is theoretically analyzed that this process can generate a coherent terahertz radiation. The radiation energy could reach the order of 1 mJ per shot in the duration of 100 ps, or a temporal radiation power of 10 MW, with a set of practically relevant parameters.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Buttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).
    [CrossRef]
  2. P. H. Siegel, IEEE Trans. Microwave Theor. Tech. 50, 910 (2002).
    [CrossRef]
  3. P. H. Siegel, IEEE Trans. Microwave Theor. Tech. 52, 2438 (2004).
    [CrossRef]
  4. P. H. Siegel, IEEE Trans. Antennas Propag. 55, 2957 (2007).
    [CrossRef]
  5. J. H. Booske, Phys. Plasmas 15, 055502 (2008).
    [CrossRef]
  6. V. L. Bratman, Y. L. Kalynov, and V. N. Manuilov, Phys. Rev. Lett. 102, 245101 (2009).
    [CrossRef]
  7. M. Y. Glyavin, A. G. Luchinin, and G. Y. Golubiatnikov, Phys. Rev. Lett. 100, 105101 (2008).
    [CrossRef]
  8. J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
    [CrossRef]
  9. M. Tonouchi, Terahertz Sci. Technol. 2, 90 (2009).
  10. W. B. Colson, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 237, 1 (1985).
    [CrossRef]
  11. P. Emma, K. Bane, M. Cornacchia, Z. Huang, H. Schlarb, G. Stupakov, and D. Walz, Phys. Rev. Lett. 92, 074801 (2004).
    [CrossRef]
  12. V. M. Malkin and N. J. Fisch, Phys. Rev. Lett. 99, 205001 (2007).
    [CrossRef]
  13. S. Son, S. Ku, and S. J. Moon, Phys. Plasmas 17, 114506 (2010).
    [CrossRef]
  14. S. Son and S. Ku, Phys. Plasmas 17, 010703 (2010).
    [CrossRef]
  15. M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruerand, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. J. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
    [CrossRef]
  16. S. Son and N. J. Fisch, Phys. Rev. Lett. 95, 225002 (2005).
    [CrossRef]
  17. S. Son and N. J. Fisch, Phys. Lett. A 329, 76 (2004).
    [CrossRef]
  18. S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
    [CrossRef]
  19. M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
    [CrossRef]
  20. G. L. Carr, M. C. Martin, W. R. McKinney, K. Jordan, G. R. Neil, and G. P. Williams, Nature 420, 153 (2002).
    [CrossRef]
  21. E. Esarey, J. van Tilborg, A. Michel, C. B. Schroeder, C. Toth, C. G. R. Geddes, and B. A. Shadwick, IEEE Trans. Plasma Sci. 33, 8 (2005).
    [CrossRef]
  22. W. P. Leemans, J. van Tilborg, J. Faure, C. G. R. Geddes, C. Toth, C. B. Schroeder, E. Esarey, G. Fubiani, and G. Dugan, Phys. Plasmas 11, 2899 (2004).
    [CrossRef]
  23. T. H. Stix, The Theory of Plasma Waves (McGraw-Hill, 1962).
  24. S. Son and S. J. Moon, Phys. Plasmas 19, 063102 (2012).
    [CrossRef]
  25. C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W. P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
    [CrossRef]
  26. V. Malka, J. Faure, Y. A. Gauduel, E. Lefebvre, A. Rousee, and K. T. Phuoc, Nat. Phys. 4, 447 (2008).
    [CrossRef]
  27. M. D. Perry and G. Mourou, Science 264, 917 (1994).
    [CrossRef]
  28. T. Brabec and F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
    [CrossRef]

2012 (1)

S. Son and S. J. Moon, Phys. Plasmas 19, 063102 (2012).
[CrossRef]

2010 (2)

S. Son, S. Ku, and S. J. Moon, Phys. Plasmas 17, 114506 (2010).
[CrossRef]

S. Son and S. Ku, Phys. Plasmas 17, 010703 (2010).
[CrossRef]

2009 (2)

V. L. Bratman, Y. L. Kalynov, and V. N. Manuilov, Phys. Rev. Lett. 102, 245101 (2009).
[CrossRef]

M. Tonouchi, Terahertz Sci. Technol. 2, 90 (2009).

2008 (3)

M. Y. Glyavin, A. G. Luchinin, and G. Y. Golubiatnikov, Phys. Rev. Lett. 100, 105101 (2008).
[CrossRef]

J. H. Booske, Phys. Plasmas 15, 055502 (2008).
[CrossRef]

V. Malka, J. Faure, Y. A. Gauduel, E. Lefebvre, A. Rousee, and K. T. Phuoc, Nat. Phys. 4, 447 (2008).
[CrossRef]

2007 (2)

V. M. Malkin and N. J. Fisch, Phys. Rev. Lett. 99, 205001 (2007).
[CrossRef]

P. H. Siegel, IEEE Trans. Antennas Propag. 55, 2957 (2007).
[CrossRef]

2005 (2)

S. Son and N. J. Fisch, Phys. Rev. Lett. 95, 225002 (2005).
[CrossRef]

E. Esarey, J. van Tilborg, A. Michel, C. B. Schroeder, C. Toth, C. G. R. Geddes, and B. A. Shadwick, IEEE Trans. Plasma Sci. 33, 8 (2005).
[CrossRef]

2004 (6)

W. P. Leemans, J. van Tilborg, J. Faure, C. G. R. Geddes, C. Toth, C. B. Schroeder, E. Esarey, G. Fubiani, and G. Dugan, Phys. Plasmas 11, 2899 (2004).
[CrossRef]

C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W. P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
[CrossRef]

S. Son and N. J. Fisch, Phys. Lett. A 329, 76 (2004).
[CrossRef]

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

P. Emma, K. Bane, M. Cornacchia, Z. Huang, H. Schlarb, G. Stupakov, and D. Walz, Phys. Rev. Lett. 92, 074801 (2004).
[CrossRef]

P. H. Siegel, IEEE Trans. Microwave Theor. Tech. 52, 2438 (2004).
[CrossRef]

2003 (1)

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

2002 (3)

G. L. Carr, M. C. Martin, W. R. McKinney, K. Jordan, G. R. Neil, and G. P. Williams, Nature 420, 153 (2002).
[CrossRef]

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Buttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).
[CrossRef]

P. H. Siegel, IEEE Trans. Microwave Theor. Tech. 50, 910 (2002).
[CrossRef]

2000 (1)

T. Brabec and F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
[CrossRef]

1994 (3)

M. D. Perry and G. Mourou, Science 264, 917 (1994).
[CrossRef]

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruerand, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. J. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

1985 (1)

W. B. Colson, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 237, 1 (1985).
[CrossRef]

Bane, K.

P. Emma, K. Bane, M. Cornacchia, Z. Huang, H. Schlarb, G. Stupakov, and D. Walz, Phys. Rev. Lett. 92, 074801 (2004).
[CrossRef]

Beg, F. N.

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Bolivar, P. H.

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Buttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).
[CrossRef]

Booske, J. H.

J. H. Booske, Phys. Plasmas 15, 055502 (2008).
[CrossRef]

Bosserhoff, A.

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Buttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).
[CrossRef]

Brabec, T.

T. Brabec and F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
[CrossRef]

Bratman, V. L.

V. L. Bratman, Y. L. Kalynov, and V. N. Manuilov, Phys. Rev. Lett. 102, 245101 (2009).
[CrossRef]

Brucherseifer, M.

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Buttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).
[CrossRef]

Bruhwiler, D.

C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W. P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
[CrossRef]

Buttner, R.

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Buttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).
[CrossRef]

Campbell, E. M.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruerand, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. J. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Capasso, F.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Carr, G. L.

G. L. Carr, M. C. Martin, W. R. McKinney, K. Jordan, G. R. Neil, and G. P. Williams, Nature 420, 153 (2002).
[CrossRef]

Cary, J.

C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W. P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
[CrossRef]

Cho, A. Y.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Clark, E. L.

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Collier, J. L.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Colson, W. B.

W. B. Colson, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 237, 1 (1985).
[CrossRef]

Cornacchia, M.

P. Emma, K. Bane, M. Cornacchia, Z. Huang, H. Schlarb, G. Stupakov, and D. Walz, Phys. Rev. Lett. 92, 074801 (2004).
[CrossRef]

Dangor, A. E.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Divall, E. J.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Dugan, G.

W. P. Leemans, J. van Tilborg, J. Faure, C. G. R. Geddes, C. Toth, C. B. Schroeder, E. Esarey, G. Fubiani, and G. Dugan, Phys. Plasmas 11, 2899 (2004).
[CrossRef]

Edwards, R. D.

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Emma, P.

P. Emma, K. Bane, M. Cornacchia, Z. Huang, H. Schlarb, G. Stupakov, and D. Walz, Phys. Rev. Lett. 92, 074801 (2004).
[CrossRef]

Esarey, E.

E. Esarey, J. van Tilborg, A. Michel, C. B. Schroeder, C. Toth, C. G. R. Geddes, and B. A. Shadwick, IEEE Trans. Plasma Sci. 33, 8 (2005).
[CrossRef]

C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W. P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
[CrossRef]

W. P. Leemans, J. van Tilborg, J. Faure, C. G. R. Geddes, C. Toth, C. B. Schroeder, E. Esarey, G. Fubiani, and G. Dugan, Phys. Plasmas 11, 2899 (2004).
[CrossRef]

Evans, R. G.

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Faist, J.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Faure, J.

V. Malka, J. Faure, Y. A. Gauduel, E. Lefebvre, A. Rousee, and K. T. Phuoc, Nat. Phys. 4, 447 (2008).
[CrossRef]

W. P. Leemans, J. van Tilborg, J. Faure, C. G. R. Geddes, C. Toth, C. B. Schroeder, E. Esarey, G. Fubiani, and G. Dugan, Phys. Plasmas 11, 2899 (2004).
[CrossRef]

Fisch, N. J.

V. M. Malkin and N. J. Fisch, Phys. Rev. Lett. 99, 205001 (2007).
[CrossRef]

S. Son and N. J. Fisch, Phys. Rev. Lett. 95, 225002 (2005).
[CrossRef]

S. Son and N. J. Fisch, Phys. Lett. A 329, 76 (2004).
[CrossRef]

Foster, S.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Fubiani, G.

W. P. Leemans, J. van Tilborg, J. Faure, C. G. R. Geddes, C. Toth, C. B. Schroeder, E. Esarey, G. Fubiani, and G. Dugan, Phys. Plasmas 11, 2899 (2004).
[CrossRef]

Gallacher, J. G.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Gauduel, Y. A.

V. Malka, J. Faure, Y. A. Gauduel, E. Lefebvre, A. Rousee, and K. T. Phuoc, Nat. Phys. 4, 447 (2008).
[CrossRef]

Geddes, C. G. R.

E. Esarey, J. van Tilborg, A. Michel, C. B. Schroeder, C. Toth, C. G. R. Geddes, and B. A. Shadwick, IEEE Trans. Plasma Sci. 33, 8 (2005).
[CrossRef]

C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W. P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
[CrossRef]

W. P. Leemans, J. van Tilborg, J. Faure, C. G. R. Geddes, C. Toth, C. B. Schroeder, E. Esarey, G. Fubiani, and G. Dugan, Phys. Plasmas 11, 2899 (2004).
[CrossRef]

Glinsky, M. E.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruerand, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. J. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Glyavin, M. Y.

M. Y. Glyavin, A. G. Luchinin, and G. Y. Golubiatnikov, Phys. Rev. Lett. 100, 105101 (2008).
[CrossRef]

Goldsack, T. J.

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Golubiatnikov, G. Y.

M. Y. Glyavin, A. G. Luchinin, and G. Y. Golubiatnikov, Phys. Rev. Lett. 100, 105101 (2008).
[CrossRef]

Hammer, J.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruerand, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. J. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Hooker, C. J.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Huang, Z.

P. Emma, K. Bane, M. Cornacchia, Z. Huang, H. Schlarb, G. Stupakov, and D. Walz, Phys. Rev. Lett. 92, 074801 (2004).
[CrossRef]

Hutchinson, A. L.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Jaroszynski, D. A.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Jordan, K.

G. L. Carr, M. C. Martin, W. R. McKinney, K. Jordan, G. R. Neil, and G. P. Williams, Nature 420, 153 (2002).
[CrossRef]

Kalynov, Y. L.

V. L. Bratman, Y. L. Kalynov, and V. N. Manuilov, Phys. Rev. Lett. 102, 245101 (2009).
[CrossRef]

Krausz, F.

T. Brabec and F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
[CrossRef]

Kruerand, W. L.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruerand, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. J. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Krushelnick, K.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Ku, S.

S. Son, S. Ku, and S. J. Moon, Phys. Plasmas 17, 114506 (2010).
[CrossRef]

S. Son and S. Ku, Phys. Plasmas 17, 010703 (2010).
[CrossRef]

Kurz, H.

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Buttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).
[CrossRef]

Langley, A. J.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Ledingham, K. W. D.

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Leemans, W. P.

C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W. P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
[CrossRef]

W. P. Leemans, J. van Tilborg, J. Faure, C. G. R. Geddes, C. Toth, C. B. Schroeder, E. Esarey, G. Fubiani, and G. Dugan, Phys. Plasmas 11, 2899 (2004).
[CrossRef]

Lefebvre, E.

V. Malka, J. Faure, Y. A. Gauduel, E. Lefebvre, A. Rousee, and K. T. Phuoc, Nat. Phys. 4, 447 (2008).
[CrossRef]

Luchinin, A. G.

M. Y. Glyavin, A. G. Luchinin, and G. Y. Golubiatnikov, Phys. Rev. Lett. 100, 105101 (2008).
[CrossRef]

Malka, V.

V. Malka, J. Faure, Y. A. Gauduel, E. Lefebvre, A. Rousee, and K. T. Phuoc, Nat. Phys. 4, 447 (2008).
[CrossRef]

Malkin, V. M.

V. M. Malkin and N. J. Fisch, Phys. Rev. Lett. 99, 205001 (2007).
[CrossRef]

Mangles, S. P. D.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Manuilov, V. N.

V. L. Bratman, Y. L. Kalynov, and V. N. Manuilov, Phys. Rev. Lett. 102, 245101 (2009).
[CrossRef]

Martin, M. C.

G. L. Carr, M. C. Martin, W. R. McKinney, K. Jordan, G. R. Neil, and G. P. Williams, Nature 420, 153 (2002).
[CrossRef]

Mason, R. J.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruerand, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. J. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

McKinney, W. R.

G. L. Carr, M. C. Martin, W. R. McKinney, K. Jordan, G. R. Neil, and G. P. Williams, Nature 420, 153 (2002).
[CrossRef]

Michel, A.

E. Esarey, J. van Tilborg, A. Michel, C. B. Schroeder, C. Toth, C. G. R. Geddes, and B. A. Shadwick, IEEE Trans. Plasma Sci. 33, 8 (2005).
[CrossRef]

Moon, S. J.

S. Son and S. J. Moon, Phys. Plasmas 19, 063102 (2012).
[CrossRef]

S. Son, S. Ku, and S. J. Moon, Phys. Plasmas 17, 114506 (2010).
[CrossRef]

Mori, W. B.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Mourou, G.

M. D. Perry and G. Mourou, Science 264, 917 (1994).
[CrossRef]

Murphy, C. D.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Nagel, M.

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Buttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).
[CrossRef]

Najmudin, Z.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Neil, G. R.

G. L. Carr, M. C. Martin, W. R. McKinney, K. Jordan, G. R. Neil, and G. P. Williams, Nature 420, 153 (2002).
[CrossRef]

Nieter, C.

C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W. P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
[CrossRef]

Norreys, A.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Perry, M. D.

M. D. Perry and G. Mourou, Science 264, 917 (1994).
[CrossRef]

Perry, M. J.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruerand, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. J. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Phuoc, K. T.

V. Malka, J. Faure, Y. A. Gauduel, E. Lefebvre, A. Rousee, and K. T. Phuoc, Nat. Phys. 4, 447 (2008).
[CrossRef]

Rousee, A.

V. Malka, J. Faure, Y. A. Gauduel, E. Lefebvre, A. Rousee, and K. T. Phuoc, Nat. Phys. 4, 447 (2008).
[CrossRef]

Schlarb, H.

P. Emma, K. Bane, M. Cornacchia, Z. Huang, H. Schlarb, G. Stupakov, and D. Walz, Phys. Rev. Lett. 92, 074801 (2004).
[CrossRef]

Schroeder, C. B.

E. Esarey, J. van Tilborg, A. Michel, C. B. Schroeder, C. Toth, C. G. R. Geddes, and B. A. Shadwick, IEEE Trans. Plasma Sci. 33, 8 (2005).
[CrossRef]

C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W. P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
[CrossRef]

W. P. Leemans, J. van Tilborg, J. Faure, C. G. R. Geddes, C. Toth, C. B. Schroeder, E. Esarey, G. Fubiani, and G. Dugan, Phys. Plasmas 11, 2899 (2004).
[CrossRef]

Shadwick, B. A.

E. Esarey, J. van Tilborg, A. Michel, C. B. Schroeder, C. Toth, C. G. R. Geddes, and B. A. Shadwick, IEEE Trans. Plasma Sci. 33, 8 (2005).
[CrossRef]

Siegel, P. H.

P. H. Siegel, IEEE Trans. Antennas Propag. 55, 2957 (2007).
[CrossRef]

P. H. Siegel, IEEE Trans. Microwave Theor. Tech. 52, 2438 (2004).
[CrossRef]

P. H. Siegel, IEEE Trans. Microwave Theor. Tech. 50, 910 (2002).
[CrossRef]

Sinclair, M. A.

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Sirtori, C.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Sivco, D. L.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Son, S.

S. Son and S. J. Moon, Phys. Plasmas 19, 063102 (2012).
[CrossRef]

S. Son and S. Ku, Phys. Plasmas 17, 010703 (2010).
[CrossRef]

S. Son, S. Ku, and S. J. Moon, Phys. Plasmas 17, 114506 (2010).
[CrossRef]

S. Son and N. J. Fisch, Phys. Rev. Lett. 95, 225002 (2005).
[CrossRef]

S. Son and N. J. Fisch, Phys. Lett. A 329, 76 (2004).
[CrossRef]

Stix, T. H.

T. H. Stix, The Theory of Plasma Waves (McGraw-Hill, 1962).

Stupakov, G.

P. Emma, K. Bane, M. Cornacchia, Z. Huang, H. Schlarb, G. Stupakov, and D. Walz, Phys. Rev. Lett. 92, 074801 (2004).
[CrossRef]

Tabak, M.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruerand, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. J. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Tatarakis, M.

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Thomas, A. G. R.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Tonouchi, M.

M. Tonouchi, Terahertz Sci. Technol. 2, 90 (2009).

Toth, C.

E. Esarey, J. van Tilborg, A. Michel, C. B. Schroeder, C. Toth, C. G. R. Geddes, and B. A. Shadwick, IEEE Trans. Plasma Sci. 33, 8 (2005).
[CrossRef]

C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W. P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
[CrossRef]

W. P. Leemans, J. van Tilborg, J. Faure, C. G. R. Geddes, C. Toth, C. B. Schroeder, E. Esarey, G. Fubiani, and G. Dugan, Phys. Plasmas 11, 2899 (2004).
[CrossRef]

Tsung, F. S.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

van Tilborg, J.

E. Esarey, J. van Tilborg, A. Michel, C. B. Schroeder, C. Toth, C. G. R. Geddes, and B. A. Shadwick, IEEE Trans. Plasma Sci. 33, 8 (2005).
[CrossRef]

C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W. P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
[CrossRef]

W. P. Leemans, J. van Tilborg, J. Faure, C. G. R. Geddes, C. Toth, C. B. Schroeder, E. Esarey, G. Fubiani, and G. Dugan, Phys. Plasmas 11, 2899 (2004).
[CrossRef]

Viskup, R.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Walton, B. R.

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

Walz, D.

P. Emma, K. Bane, M. Cornacchia, Z. Huang, H. Schlarb, G. Stupakov, and D. Walz, Phys. Rev. Lett. 92, 074801 (2004).
[CrossRef]

Wei, M. S.

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Wilks, S. C.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruerand, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. J. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Williams, G. P.

G. L. Carr, M. C. Martin, W. R. McKinney, K. Jordan, G. R. Neil, and G. P. Williams, Nature 420, 153 (2002).
[CrossRef]

Woodworth, J.

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruerand, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. J. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

Zepf, M.

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

M. Nagel, P. H. Bolivar, M. Brucherseifer, H. Kurz, A. Bosserhoff, and R. Buttner, Appl. Phys. Lett. 80, 154 (2002).
[CrossRef]

IEEE Trans. Antennas Propag. (1)

P. H. Siegel, IEEE Trans. Antennas Propag. 55, 2957 (2007).
[CrossRef]

IEEE Trans. Microwave Theor. Tech. (2)

P. H. Siegel, IEEE Trans. Microwave Theor. Tech. 50, 910 (2002).
[CrossRef]

P. H. Siegel, IEEE Trans. Microwave Theor. Tech. 52, 2438 (2004).
[CrossRef]

IEEE Trans. Plasma Sci. (1)

E. Esarey, J. van Tilborg, A. Michel, C. B. Schroeder, C. Toth, C. G. R. Geddes, and B. A. Shadwick, IEEE Trans. Plasma Sci. 33, 8 (2005).
[CrossRef]

Nat. Phys. (1)

V. Malka, J. Faure, Y. A. Gauduel, E. Lefebvre, A. Rousee, and K. T. Phuoc, Nat. Phys. 4, 447 (2008).
[CrossRef]

Nature (3)

C. G. R. Geddes, C. Toth, J. van Tilborg, E. Esarey, C. B. Schroeder, D. Bruhwiler, C. Nieter, J. Cary, and W. P. Leemans, Nature 431, 538 (2004).
[CrossRef]

S. P. D. Mangles, C. D. Murphy, Z. Najmudin, A. G. R. Thomas, J. L. Collier, A. E. Dangor, E. J. Divall, S. Foster, J. G. Gallacher, C. J. Hooker, D. A. Jaroszynski, A. J. Langley, W. B. Mori, A. Norreys, F. S. Tsung, R. Viskup, B. R. Walton, and K. Krushelnick, Nature 431, 535 (2004).
[CrossRef]

G. L. Carr, M. C. Martin, W. R. McKinney, K. Jordan, G. R. Neil, and G. P. Williams, Nature 420, 153 (2002).
[CrossRef]

Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A (1)

W. B. Colson, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 237, 1 (1985).
[CrossRef]

Phys. Lett. A (1)

S. Son and N. J. Fisch, Phys. Lett. A 329, 76 (2004).
[CrossRef]

Phys. Plasmas (6)

S. Son, S. Ku, and S. J. Moon, Phys. Plasmas 17, 114506 (2010).
[CrossRef]

S. Son and S. Ku, Phys. Plasmas 17, 010703 (2010).
[CrossRef]

M. Tabak, J. Hammer, M. E. Glinsky, W. L. Kruerand, S. C. Wilks, J. Woodworth, E. M. Campbell, M. J. Perry, and R. J. Mason, Phys. Plasmas 1, 1626 (1994).
[CrossRef]

J. H. Booske, Phys. Plasmas 15, 055502 (2008).
[CrossRef]

S. Son and S. J. Moon, Phys. Plasmas 19, 063102 (2012).
[CrossRef]

W. P. Leemans, J. van Tilborg, J. Faure, C. G. R. Geddes, C. Toth, C. B. Schroeder, E. Esarey, G. Fubiani, and G. Dugan, Phys. Plasmas 11, 2899 (2004).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (6)

V. L. Bratman, Y. L. Kalynov, and V. N. Manuilov, Phys. Rev. Lett. 102, 245101 (2009).
[CrossRef]

M. Y. Glyavin, A. G. Luchinin, and G. Y. Golubiatnikov, Phys. Rev. Lett. 100, 105101 (2008).
[CrossRef]

P. Emma, K. Bane, M. Cornacchia, Z. Huang, H. Schlarb, G. Stupakov, and D. Walz, Phys. Rev. Lett. 92, 074801 (2004).
[CrossRef]

V. M. Malkin and N. J. Fisch, Phys. Rev. Lett. 99, 205001 (2007).
[CrossRef]

S. Son and N. J. Fisch, Phys. Rev. Lett. 95, 225002 (2005).
[CrossRef]

M. Tatarakis, F. N. Beg, E. L. Clark, A. E. Dangor, R. D. Edwards, R. G. Evans, T. J. Goldsack, K. W. D. Ledingham, A. Norreys, M. A. Sinclair, M. S. Wei, M. Zepf, and K. Krushelnick, Phys. Rev. Lett. 90, 175001 (2003).
[CrossRef]

Rev. Mod. Phys. (1)

T. Brabec and F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
[CrossRef]

Science (2)

M. D. Perry and G. Mourou, Science 264, 917 (1994).
[CrossRef]

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
[CrossRef]

Terahertz Sci. Technol. (1)

M. Tonouchi, Terahertz Sci. Technol. 2, 90 (2009).

Other (1)

T. H. Stix, The Theory of Plasma Waves (McGraw-Hill, 1962).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Equations (10)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

mdγ(v)vdt=e[E+vc×B],
vx(1)=(eE0mω0γ0)sin(k0zω0t),
dvz(2)dt=+(eδETm)(eE0mω0c)1γ04(v0/c)2+γ02×sin(k0zω0t)sin(kTz+ωTt),
dvz(2)dtκ(E0,v0,k0)(eδETme)×cos(ϕ0+(k0+kT)z(ω0ωT)t)2,
κ(E0,k0,v0)=(eE0mω0c)1γ04(v0/c)2+γ02.
kT=k0(cv0)/(c+v0)k0/4γ02.
[v0c+ωbpe2(ckT)2γ0+1]kT=(1v0c)k0k02γ02,
γiδET24π=ne(m/2)γ03dδ(vz(2))2dt,
γi=π2γ03κ(E0,k0,v0)2ωbpe2q2(fev)ω/qω,
γiτ=0.17×I18γ0ωbpe2ω021ζ2ω0τ=0.456I18τ12n18γ0ζ2,

Metrics