激光波形优化产生水窗区单阶谐波
2021-07-15冯立强
四川大学学报(自然科学版) 2021年4期
关键词:区域
刘 辉, 冯立强
(辽宁工业大学理学院, 锦州 121001)
1 引 言
激光驱动气体原子后会发生许多非线性光学现象,例如:高次谐波[1]、阈上电离[2]、双电子电离[3]等. 其中,高次谐波的研究最为广泛, 原因在于它可以获得孤立的阿秒脉冲以及用来探测超快电子运动.
高次谐波的过程可以分为三个阶段[4]. 第一阶段,电离过程,即原子在激光驱动下发生电离;第二阶段,加速过程,即被电离的自由电子可以在激光驱动下加速并获得动能;第三阶段,回碰过程,即自由电子可在激光反向驱动时反向加速并有几率与原离子核发生碰撞. 碰撞时会辐射光子,其能量是驱动场的整数倍,即叫做高次谐波光谱. 一般来说,在谐波光谱后半段会呈现光谱连续平台区,当叠加平台区谐波后会产生阿秒脉冲. 并且,为了获得高光子能量阿秒脉冲,研究人员提出了许多方法来延伸谐波平台区. 例如,多色场波形调控方法[5-6],啁啾场波形调控方法[7-8],空间非均匀场调控方法[9-10]以及极化门调控方法[11-12]. 利用上述方法可以获得许多高光子能量范围的孤立阿秒脉冲. 但是由于谐波光谱平台区带宽较宽,因此获得的脉冲光子能量具有较大的带宽.
高次谐波光谱除了可以获得孤立阿秒脉冲外,其另外一个非常重要的作用就是获得能量固定的单阶谐波. 这样通过傅里叶变换后就能获得光子能量固定的阿秒脉冲. 例如:Li等[13-14]通过双色啁啾调控方法获得了部分单阶和双阶孤立谐波,其强度……
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