非线性啁啾波形优化获得超短阿秒脉冲
2021-12-27冯立强
四川大学学报(自然科学版) 2021年6期
袁 泉, 冯立强
(辽宁工业大学理学院, 锦州 121001)
1 引 言
经过近20年的研究,阿秒光源的持续时间已经可以由几百阿秒降到几十阿秒[1-2]. 这对阿秒科学的发展起到至关重要的影响. 利用几十阿秒量级的孤立脉冲,尤其是近1个原子单位的阿秒脉冲我们可以有效探测原子、分子内超快电子的运动情况,进而可以对原子、分子电离进行调控[3].
高次谐波光谱是目前唯一可以获得孤立阿秒脉冲的方法. 其产生过程可以分为三步:首先,束缚电子在激光作用下发生电离;其次,被电离的自由电子可以在电场中获得能量;最后,电子有几率返回母核,并与之发生碰撞,进而发射高能光子. 发射的光子能量为主频场的倍数,并且其最大辐射能与激光光强和激光频率有关[4].
孤立阿秒脉冲是通过叠加傅里叶变换后的谐波光谱而获得的. 若想获得高强度、高光子能量的孤立阿秒脉冲,必须具备高强度的谐波光谱以及较大的谐波截止能量的条件. 因此,在三步模型理论指导下,许多有效的方法被提出来并且得以实施. 例如:(1) 增强激光强度的空间非均匀激光场,在该机制下,谐波截止能量可以有效延伸,但是谐波强度会有所下降[5-7]. (2) 调节激光瞬时频率的啁啾激光场,在该机制下,组合激光瞬时频率会减小,因此导致谐波截止能量延伸[8-9]. (3) 调节激光波形的组合场,在该机制下,组合场激光波形可以得到优化,进而使谐波截止能量和辐射强度得到增大[10-12].
虽然,人们对……
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