科学研究

利用预激发介质产生高强度单阿秒脉冲的研究

来源:武汉光电国家研究中心   作者:  发布时间:2011年09月01日  点击量:

单阿秒脉冲的出现为微观动力学的研究带来前所未有的时间分辨率,使得人们深入研究物质内部电子的超快动力学过程,包括电子的跃迁、电离和驰豫过程等成为可能。目前通过超强超快激光与原子分子系统相互作用产生高次谐波是目前在实验上获得单阿秒脉冲的唯一方式,而如何获得更短脉宽和更高强度的单阿秒脉冲就成为了目前阿秒科学研究的重要内容。由于高次谐波转换效率的限制,目前实验上得到的百阿秒量级单阿秒脉冲的单脉冲能量多数被限制在皮焦量级。
武汉光电国家实验室超快激光研究团队洪伟毅博士、陆培祥教授等提出了采用预激发介质产生高强度单阿秒脉冲的方案。利用周期量级激光脉冲驱动预先部分激发的氦气,产生的高次谐波强度要远远高于未激发的氦气产生的谐波强度,同时,激发态电子波包的迅速电离还能形成“ 时间电离门”,将高强度高次谐波的辐射时间限制在半个驱动光光周期内,从而在高次谐波平台区获得高强度的宽带超连续谱。进一步研究了激发的比例对宽带超连续谱的影响,发现在较低的激发比例时(比如5%),超连续谐波可以获得比较好的相位匹配,直接通过滤波可以获得脉宽为150阿秒,单脉冲能量达到纳焦量级的单阿秒脉冲。研究成果发表在Optics Express 19, 4728(2011)。
该研究工作得到了国家自然科学基金(60925021,10734080)和973项目课题(2011CB808101)的资助。

(责任编辑:陈智敏)