Frequency-resolved optical gating of highly chirped ultrabroadband pulses
介绍了一种用于高啁啾脉冲频率分辨光门（FROG）测量的简化重建算法。FROG轨迹使用固定相位近似计算，与基于离散傅里叶变换的方法相比，显著减少了数据大小和收敛时间。该方法通过二次谐波产生FROG模拟和测量中心在800 nm处的脉冲进行了验证，其中带宽为55 nm，在1%的强度水平下扩展到32 ps，对应于时间带宽积为830。
2016-12-26 physics.ins-det physics.optics
Enhancing Cutoff Energy of Solid High-Harmonic Generation from Bonding Length Perspective
针对固态高次谐波产生（HHG）受材料损伤阈值限制光谱截止能量的问题，本研究通过实验应变调控材料键长，经rt-TDDFT模拟发现键长压缩7.5%可使截止能量提升近三分之一，为优化极紫外光源提供新理论见解。
2025-08-18 physics.optics
Frequency-doubled chirped-pulse dual-comb generation in the near-UV: Combined vs separated beam investigations of Rb atoms near 420 nm
本文提出一种近紫外双光梳系统，通过和频产生实现420 nm附近Rb光谱研究，比较合并与分离光束配置，发现合并光束在相位稳定性和探测效率上更优，带宽可达4 cm-1。
2024-11-06 physics.optics
Plasma-Induced Frequency Chirp of Intense Femtosecond Lasers and Its Role in Shaping High-Order Harmonic Spectral Lines
研究了飞秒强激光脉冲在电离气体中传输的自相位调制效应及其对介质中高次谐波集体性质的影响。在介质中产生的等离子体被示出为在传播的激光脉冲的前沿上诱导正频率啁啾，其随后驱动高次谐波成为正啁啾。在某些参数范围内，等离子体诱导的正啁啾可以通过补偿由强短激光脉冲的陡峭强度轮廓引起的动态诱导的负啁啾来帮助产生尖锐峰值的高次谐波。
2001-08-22 physics.optics
Ho:YLF amplifier with Ti:Sapphire frontend for pumping mid-infrared optical parametric amplifier
本文报道了一台Ho：YLF啁啾脉冲放大（CPA）激光器，用于以1 kHz重复频率泵浦长波红外光参量啁啾脉冲放大器（OPCPA）。利用钛宝石激光器作为前级，在双啁啾光参量放大器（DC-OPA）中产生了5 μJ的2051 nm种子脉冲，并将其放大到28 mJ，脉宽为6.8ps。该方案为双色（800 nm和8 μm）高次谐波产生提供了潜在的驱动器，并增加了keV X射线光子通量。
2020-04-27 physics.optics
Temporal control of high-order harmonic cutoffs in periodic crystals
本研究针对周期晶体高次谐波产生问题，提出采用sinc形驱动场，通过调控其延迟参数可实现谐波截止的时间控制，还能优化截止能量与产额。
2023-05-01 physics.atm-clus physics.optics
Sub-10 fs pulses tunable from 480 to 980 nm from a NOPA pumped by a Yb:KGW source
我们描述了两个非共线光参量放大器（NOPA）系统的第二（515 nm）或第三（343 nm）的Yb：KGW放大器的谐波泵浦，分别。脉冲持续时间短至6.8 fs，很容易通过压缩与商业上可用的啁啾镜。NOPA泵浦的二次和三次谐波的可用性允许从520到980 nm的无间隙调谐。使用中间NOPA产生780 nm的种子光，将三次谐波泵浦NOPA的调谐范围扩展到450 nm。
2014-04-15 physics.optics
Bandwidth enhancement for parametric amplifiers operated in chirped multi-beam mode
本文讨论了利用参量放大的可调谐性，在多焦耳光参量啁啾脉冲放大（OPCPA）系统中可以实现的带宽增强。特别是，我们考虑一对单通放大器的基础上磷酸二氘钾（DKDP），泵浦的二次谐波的钕玻璃和调谐放大相邻区域的信号光谱。我们表明，带宽增强高达50%是可能的，在两种配置中;在第一种情况下，两个放大器之一是在其非共线的宽带限制附近操作;为了允许有效的重组和再压缩的传出信号，这种配置需要滤波和相位操纵的放大脉冲的频谱尾部。在第二种情况下，可以简单地通过光谱滤波来实现有效的复合：在这种配置中，放大器的参数（脉冲、晶体取向和晶体长度）的优化不遵循非共线OPCPA的配方。
2008-06-27 physics.acc-ph physics.optics
Simultaneous control of harmonic yield and energy cutoff of high-harmonic generation using seeded plasmonic-enhanced fields
我们研究了种子等离子体增强场驱动的高次谐波产生。一方面，等离子体激元增强场具有很大的潜力，可以扩展HHG截止，这是产生阿秒脉冲的仪器先决条件。另一方面，XUV种子的使用似乎具有相当大的潜力来提高HHG转换效率，当采用独特的基本激光脉冲时，HHG转换效率通常是适度的。通过混合这两个源，我们表明，它是可能的，同时，提高高次谐波截止，并增加谐波光子通量。这些特征的组合潜在地使得能够产生强的和光谱宽的阿秒脉冲串。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Theory of plasmon-enhanced high-harmonic generation in the vicinity of metal nanostructures in noble gases
我们提出了一个在金属纳米结构附近等离子体增强高次谐波产生（HHG）的半经典模型。我们发现，增强的局部场的不均匀性和金属表面的电子吸收在HHG过程中发挥了重要作用，并导致产生偶次谐波和显着增加的截止。对于银涂层的纳米锥和蝴蝶结天线的例子，我们预测，所需的强度减少了三个数量级和HHG截止增加了两个以上的因素。增强的高次谐波产生的研究与由于等离子体激元模式的激发而引起的电场增强的有限元模拟相关联。
2010-09-21 physics.optics
High-harmonic generation in periodically poled waveguides
由周期性极化材料制成的光波导提供了对光的高度限制，并能够通过准相位匹配产生新的波长，使其成为非线性光学和光子学的关键平台。然而，此类设备通常不用于高次谐波产生。在这里，使用200 fs，10 nJ级脉冲的4100 nm的光在1 MHz，我们产生高次谐波高达13次谐波（315 nm）的啁啾，周期性极化的锂离子（PPLN）波导。到可见光-紫外光区域的总转换效率高达10%。我们发现，输出光谱依赖于波导极化周期，表明准相位匹配起着重要的作用。在未来，这种周期性极化的波导可以实现高重复率的超短脉冲的紧凑源，并提供探测固态材料电子结构的新方法。
2017-08-28 physics.optics
Terahertz field induced near-cutoff even-order harmonics in femtosecond laser
在强场近似下研究了飞秒激光脉冲在中等强度太赫兹（THz）场中的高次谐波产生，发现截止偶次谐波（NCEH）振幅与THz电场成简单的正比关系.连续波和高斯脉冲的太赫兹诱导的NCEH的形成解析示出。通过对太赫兹场与飞秒脉冲频率比的微扰分析，发现太赫兹光引起的非相干增强效应源于其一阶修正，并阐明了产生这种现象的参数条件。由于宽带THz场时域波形的完整表征对于各种应用至关重要，因此该工作提供了一种替代的时间分辨场检测技术，允许在THz光谱范围内对脉冲进行鲁棒的宽带表征。
2020-09-05 physics.atom-ph physics.optics
Broadband Second Harmonic Generation using Fixed-Period Periodically Poled Lithium Niobate
University College London（伦敦大学学院）
本研究通过调整标准PPLN晶体角度实现宽频带二次谐波生成，展示了SHG带宽的显著增强。
2026-01-29 physics.optics
Analytical theory of frequency-modulated combs: generalized mean-field theory, complex cavities, and harmonic states
具有线性啁啾频率和几乎恒定强度的调频（FM）梳在某些激光系统中自然出现;它们可以最简洁地由具有相势的非线性薛定谔方程描述。在这项工作中，我们进行了全面的分析研究FM梳，以计算其显着的属性。我们开发了一个通用的程序，允许平均场论被构造为任意组的主方程，并作为一个例子，考虑反射缺陷的情况下。我们推导出一个表达式的FM啁啾的任意法布里-珀罗腔$-$重要的最现实的激光器$-$，并使用微扰理论来显示它们是如何受到影响的增益曲率。最后，我们表明，本征值制定的激光器的动力学可以用于表征所有的激光器的稳定状态：基本梳，连续波的解决方案，和谐波状态。
2021-10-20 physics.optics
Mirrorless focusing of XUV high-order harmonics
通过实验研究气体中产生的高次谐波光束，我们展示了如何在标准产生条件下精细控制这些超短XUV光束的空间特性。这是第一次，我们证明了这些XUV光束可以作为会聚光束发射，从而在生成后得到聚焦。我们研究这种无镜聚焦使用空间啁啾光束，作为一个空间定位的探头位于谐波发生介质内。我们分析了XUV光束的演化与分析模型提供的光束特性，并获得很好的协议与实验测量。XUV焦点的大小和位置随谐波阶数变化很大，并且XUV腰部可以位于离生成介质任意大的距离处。我们讨论了如何强烈的XUV领域可以获得无镜聚焦，以及如何与宽带XUV照射和阿秒科学兼容的阶数相关的XUV光束特性。
2018-10-16 physics.optics
Advances in dual-chirped optical parametric amplification
本文综述双啁啾光参量放大（DC-OPA）方法在高能中红外（MIR）激光器研发中的进展，实现太瓦级多周期/单周期MIR激光器，用于高次谐波产生（HHG）等应用，并展示多太瓦亚周期及高平均功率MIR单周期DC-OPA的研发成果。
2025-04-13 physics.app-ph physics.optics
Post-compression of high energy terawatt-level femtosecond pulses and application to high order harmonic generation
我们进行了后压缩的高能量脉冲通过使用光场电离的低压氦气在引导几何。我们将这种方法应用到基于TW啁啾脉冲放大的钛宝石激光链中，并表明光谱展宽可以通过输入脉冲能量和气体压力来控制。在优化的条件下，我们直接在真空下产生10 fs的TW级脉冲，并表现出高稳定性的后压缩脉冲宽度。这些高能量后压缩脉冲此后用于在松散聚焦几何结构中执行高谐波产生。在Single Shot的基础上对XUV光束进行了空间和光谱表征，并观察到了结构化的连续XUV光谱。
2015-02-27 physics.optics
The imaginary part of the high-harmonic cutoff
高次谐波产生--由强激光场驱动的原子电子电离和随后的复合而发射高频辐射--被广泛理解为使用准经典轨迹形式主义，从鞍点近似导出，其中每个鞍点对应于一个复值轨迹，其复合有助于谐波发射。然而，将这些鞍点分类为单个量子轨道仍然是形式主义的高摩擦部分。在这里，我们提出了一个计划来分类这些轨迹，基于自然识别的（复杂的）时间，对应于谐波截止。这种识别也为截止能量提供了一个自然的复值，其虚部控制着在截止处相遇的量子轨道之间的量子路径干涉的强度。我们的建设提供了一个有效的方法来评估的位置和亮度的截止广泛的一类驱动器波形通过求解一个单一的鞍点方程。它也使我们能够探索复杂的拓扑结构的黎曼曲面所形成的量子轨道诱导的非平凡的波形。
2020-07-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electro-Optic Comb Generation Via Cascaded Harmonic Modulation
本研究提出一种通过三个级联电光调制器在依次降低的谐波驱动下产生电光频率梳的方法，实现了>120 GHz带宽和75 MHz重复率，且无需更改组件即可在任意谐波和重复率下调制。
2024-07-28 physics.optics
Multiharmonic frequency-chirped transducers for surface-acoustic-wave optomechanics
宽通带叉指换能器用于在由锁模激光器发射的激光脉冲训练序列和由换能器电产生的表面声波之间建立稳定的锁相。换能器的设计是基于一个多谐波分裂指架构的基本表面声波和其泛音的离散数量的激励。通过简单地引入换能器的周期性$p$的变化，增加了频率啁啾。这种组合导致每个谐波的宽频带。使用单量子点作为纳米级压力传感器，从光机械的角度表征了换能器从电域到声域的转换效率。在宽频带上产生表面声波的能力使得能够使用具有固定重复率的锁模激光器进行先进的声光光谱学。通过在320 MHz的频率下对单个量子点执行频闪光谱学来确认电生成的声波和激光脉冲的训练之间的稳定锁相。最后，结合稳定的锁相光激发和时间相关单光子计数，在时域内直接监测量子点的动态光谱调制。所展示的方案将是特别有用的实验实施的表面声波驱动的量子门的光学可寻址量子位或集体量子态或定制的纳米机械波形的多分量傅立叶合成。
2017-10-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Long-range correlation-induced effects at high-order harmonic generation on graphene quantum dots
本文研究强近红外激光场下石墨烯量子点的高次谐波产生，采用平均场方法发现长程关联引起截止谐波显著增强，且截止能量与场强幅度平方根成正比，并利用小波变换揭示了其时频精细结构与机制。
2023-09-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
High-harmonic generation in alpha-quartz by the electron-hole recombination
用含时密度泛函理论计算了$α$ -石英晶体中的高次谐波。带间过程是由于带隙以上的高次谐波占主导地位。光子能量被设置为1.55 eV，并且发现平台区域的截止能量被限制在19次谐波（30 eV）处。截止能区的高次谐波效率与最低价带空穴密度的关系与激光强度的关系是一致的。数值结果表明，电子-空穴复合在$α$ -石英的高次谐波中起着至关重要的作用。结果表明，在平台截止能量附近，高次谐波产生了200阿秒的脉冲训练。
2016-12-05 physics.atom-ph physics.optics
Nonlinear optical signal generation mediated by a plasmonic azimuthally chirped grating
部署等离子体纳米结构以增强非线性信号生成需要有效的远场到近场耦合和相位匹配以用于频率转换。虽然后者可以很容易地在等离子体热点实现，但前者是一个天线问题，需要专门的结构设计和优化。等离子体光栅是用于非线性信号生成的简单但有效的平台，因为它们提供用于光子-等离子体耦合的良好限定的动量和用于频率转换的局部热点。在这项工作中，等离子体方位啁啾光栅（ACG），它提供了空间分辨的光子-等离子体耦合的宽带动量，利用两个非线性光学过程，即双光子光致发光（TPPL）和二次谐波产生（SHG）的等离子体增强效应进行了研究。通过超短脉冲激发的高光谱成像实验确定了非线性信号的空间分布。非线性信号的实验空间分布与仅基于光子-等离子体激元与ACG动量耦合的分析预测非常吻合，揭示了光栅在等离子体激元非线性信号产生中的天线功能。这项工作突出了天线效应的光栅的非线性信号产生的重要性，并提供了洞察等离子体光栅的增强机制，除了本地热点工程。
2022-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Reciprocal-space-trajectory perspective on high harmonic generation in solids
通过比较最大振幅不变的不同椭圆度激光场中的高次谐波，重新探讨了固体中高次谐波产生的机理。结果表明，高次谐波的截止在圆偏振场中有很强的扩展。此外，具有大椭圆率的谐波产额与线偏振场中的谐波产额相当甚至更高。为了理解底层的物理，我们开发了一个倒易空间轨道方法，它解释了HHG在固体中的轨道系综从不同的电离时间和不同的初始状态在倒易空间。我们表明，截止扩展有关的一个额外的预加速步骤之前，电离，这已被忽视的固体。通过分析的轨迹和时间-频率谱图，我们表明，在固体中的HHG不能解释的经典再碰撞图片单独。相反，辐射应描述的电子空穴带间极化，这导致了不寻常的椭圆率依赖。我们提出了一个新的四步模型来理解固体中HHG的机制。
2019-04-18 physics.optics
Broadband large-ellipticity harmonic generation with polar molecule
本文研究了线性极化场作用下极性分子产生高次谐波的极化特性。结果发现，椭圆偏振谐波观察到一个宽的光谱范围内，从平台到截止。进一步的分析表明，最高占据轨道的非对称结构是谐波椭圆性的根源。这为高次谐波在材料和生物科学中的应用提供了一种新的方法。
2011-12-05 physics.optics
Attosecond pulse trains from graphene via macroscopic phase-matching in high harmonic generation
Universidad de Salamanca（萨拉曼卡大学）
通过宏观相位匹配选择短时间电子贡献，在石墨烯中实现干净、正啁啾的阿秒脉冲串，其时间质量与气相HHG相当。
2026-06-02 physics.optics
Tunable high-harmonic generation by chromatic focusing of few-cycle laser pulses
本文通过对极紫外辐射的分析，研究了几个周期激光脉冲的色聚焦对高次谐波产生的影响。在少周期状态下通常避免彩色聚焦，因为脉冲时空结构可能被时空像差高度扭曲。然而，在这里，我们证明它作为一个额外的控制参数来修改所产生的XUV辐射。我们目前的实验中，几个周期的脉冲被聚焦的单透镜在氪气体射流。焦距的色分布允许我们通过改变相对单重目标距离来调谐HHG光谱。有趣的是，我们还表明，这种控制所需的色差的程度并没有大幅降低谐波转换效率，仍然允许产生超连续谱的啁啾脉冲方案，先前证明的消色差聚焦。我们支持我们的实验与理论模拟再现实验HHG结果取决于不同的参数（输入脉冲光谱相位，脉冲持续时间，焦点位置），并证明，在所考虑的参数下，阿秒脉冲训练仍然非常相似的消色差的情况下，甚至显示孤立的阿秒脉冲产生近单周期驱动脉冲的情况。
2017-05-12 physics.optics
High-order harmonic generation by sub-cycle laser pulses and associated scaling laws
研究了亚周期激光脉冲与He原子相互作用产生的高次谐波。使用复源矢量束模型，这是一个精确的解麦克斯韦方程组和精确的模型的子周期场分布的子周期脉冲建模。我们观察到，谐波截止可以延长与子周期脉冲持续时间的变化，主要是因为固有的蓝移与较短的脉冲。推导了谐波产额和谐波截止能量随脉冲宽度和基波驱动波长的变化规律。此外，详细的子周期脉冲谐波产生的小波分析进行。适当的滤波和谐波的叠加产生了一个持续时间~ 100 as的单个阿秒脉冲。
2022-07-27 physics.atom-ph physics.optics
Spatiotemporal THz emission from radial and longitudinal wakefields by copropagating chirped lasers in magnetized rippled plasma
University of Tehran（德黑兰大学）
研究通过FBPIC模拟探讨了共传播啁啾激光脉冲在磁化不规则等离子体中激发径向和纵向射频场的时空演化及其在太赫兹辐射生成中的作用，发现啁啾、脉冲持续时间和等离子体密度显著影响射频场振幅和相干性。
2026-04-27 physics.acc-ph physics.comp-ph physics.optics
Engineering High-Order Harmonic Generation through Gas Confinement at Sub-Millimeter Lengths
本研究利用差分泵浦玻璃芯片在亚毫米长度上实现气体约束，通过多周期脉冲驱动HHG，将截止边扩展两倍，并揭示高能光子成分的时间与空间局域特性。
2025-10-10 physics.optics
Formation of the solid-state high-order harmonic generation plateau through destructive interference
本研究针对固态高次谐波产生两带模型中依赖激光强度的截止频率问题，揭示其由布里渊区不同初始态电子辐射的相消干涉形成，结论适用于多类两带系统，为时频轨迹分析提供了新视角。
2023-03-14 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Trajectory analysis of high-harmonic generation from periodic crystals
利用一维模型周期晶体理论研究了强激光脉冲驱动下固体材料的高次谐波产生。通过直接在实空间网格上数值求解含时薛定谔方程，我们成功地再现了实验观察到的固态高次谐波的独特特征，如线性截止能量标度和从单平台到多平台结构的突然转变。基于模拟结果，我们提出了一个简单的模型，结合矢量势引起的带内位移，带间隧穿，并与价带空穴复合。一个关键参数是脉冲矢量势的谷峰振幅，其确定半周期期间的晶体动量位移。当最大峰谷振幅$A_{\rm peak}$达到布里渊区的半宽$\fracπ{a}$时，其中$a$是晶格常数，HHG谱表现出从单平台结构到多平台结构的转变，并且甚至在$A_{\rm peak} = \frac{2π}{a}, \frac{3π}{a}, \cdots$处出现进一步的平台。根据不同频带之间的能量差，给出了多个截止位置作为$A_{\rm peak}$和第二最大值$A_{\rm peak}^{\prime}$的函数。使用我们的方法，人们可以在动量空间中绘制电子轨迹，从中可以推导出，例如，HHG的时间-频率结构，而无需复杂的量子力学计算。最后，我们发现，截止位置不仅取决于脉冲的强度和波长，而且其持续时间，在显着的对比气相的情况下。我们的模型可以被看作是一个熟悉的三步模型，非常成功的气相HHG的固态和动量空间对应，并提供了一个统一的基础来理解HHG从固态材料和气态介质。
2017-02-17 physics.optics
Moderate-terahertz-induced plateau expansion of high-order harmonic generation to soft X-ray region
Duy Tan University（越南科技大学）；Van Lang University（文郎大学）；Ton Duc Thang University（胡志明市铁城大学）；Ho Chi Minh City University of Education（胡志明市教育大学）；M. V. Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立罗蒙诺索夫大学）
本研究通过THz辅助高阶谐波生成，展示了弱THz场可扩展截止点至软X射线区域，揭示了电子长程运动对超快电子动力学的实时跟踪路径。
2026-02-01 physics.optics quant-ph
Pulse-Duration Control of Subcycle Multiband Electron Dynamics Extends the High-Harmonic Cutoff in a Light-Driven Insulator
Imperial College London（帝国理工学院）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普物质结构与动力学研究所）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）
该研究通过调控激光脉冲的持续时间与强度，控制光驱动绝缘体的亚周期多带电子动力学，实现高次谐波产生的路径选择性，将高次谐波截止能量拓展至25-50 eV，为高能极紫外光源设计提供了新方法。
2026-08-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Broadband ultraviolet-visible frequency combs from cascaded high-harmonic generation in quasi-phase-matched waveguides
高次谐波产生（HHG）提供短波长光，可用于精密光谱学和探测超快动力学。我们报道了在相位稳定的$\leq$ 12 nJ，100 fs脉冲驱动下，在3 $μ$ m，100 MHz重复率下，在啁啾周期性极化的锂酸盐波导中有效地产生了高达9阶（333 nm）的相位相干谐波。观察到高达10%的中红外到紫外-可见光的转换效率，其中基波到所有谐波的总转换率为23%。尽管存在复杂的高度非线性过程，我们还是验证了谐波频率梳的相干性。数值模拟的基础上，一个单一的宽带包络方程与二次非线性的转换效率在大约1个数量级的范围内的实验参数的估计。从这个比较中，我们确定了一个无量纲参数捕捉三波混频和群速度走离的谐波，管理级联HHG物理之间的竞争。这些结果可以为一系列不同平台中的级联HHG提供信息。
2021-02-13 physics.atom-ph physics.optics
High-power few-cycle near-infrared OPCPA for soft X-ray generation at 100 kHz
介绍了一种近红外光学参量啁啾脉冲放大器（OPCPA）和软X射线（SXR）高次谐波产生系统。OPCPA在800 nm的中心波长处产生几个周期的脉冲，并以100 kHz的高重复率工作。它是种子完全可编程的幅度和相位控制的超宽带脉冲从钛：蓝宝石振荡器。从OPCPA系统的输出被压缩到近变换限制的9.3-fs脉冲。实现了高达35 W的平均功率的高功率操作，并且对于22.5 W的功率水平记录了充分表征的脉冲压缩，证明了具有大于21 GW的峰值功率的脉冲。我们证明，在这样高的重复率，时空平坦的泵浦脉冲可以通过级联的二次谐波产生方法实现，效率超过70%，提供了一个引人注目的OPCPA架构的功率缩放超宽带系统在近红外。该800 nm OPCPA系统的输出用于通过氦中的高次谐波产生达到190 eV光子能量的SXR辐射。
2020-10-13 physics.optics
Generation of 3 mJ, 44 fs, 2.5 micrometer pulses from a single-stage Cr2+:ZnSe amplifier
能够通过高次谐波产生在水窗（282至533 eV）中产生阿秒X射线脉冲的激光器通常基于由飞秒或皮秒激光器泵浦的低效的多级光学参量放大器或光学参量啁啾脉冲放大器。在这里，我们报告了一种基于传统啁啾脉冲放大的非常高效的单放大级激光器，能够产生3 mJ、近变换限制的44 fs（<6个周期）、以2.5微米为中心的1 kHz脉冲。68 GW的峰值功率是该波长有史以来达到的最高值。为了充分压缩激光脉冲，我们的系统内置在氮气箱中。我们的系统采用水冷掺铬硒化锌（Cr 2+：ZnSe）作为增益介质，并由商业纳秒掺钬钇铝石榴石（Ho：YAG）激光器泵浦。
2019-10-15 physics.app-ph physics.optics
Multiband dynamics of extended harmonic generation in solids under ultraviolet injection
利用一维半导体布洛赫方程，我们研究了截止扩展方案采用红外脉冲与额外的紫外注入的电子的多带动力学。首先验证了扩展的三步模型在第二平台的谐波发射中起主导作用。令人惊讶的是，采用加速定理的进一步分析表明，虽然在初级和次级谐波呈现正和负啁啾，在第一区域的正（负）啁啾是与所谓的短（长）轨迹，而在第二区域是通过“一般”的轨迹，其中电子隧穿较早和重组较早作出了显着贡献。这些新的特性加深了对固体中高次谐波产生的理解，并可能在阿秒科学和带边以外的带色散重建方面具有重要意义。
2022-10-27 physics.optics
High-order harmonic generation from 2D periodic potentials in circularly and bichromatic circularly polarized laser fields
通过模拟二维周期势场中单激活电子过程的动力学，数值研究了二维固体材料在圆偏振和双色圆偏振激光场中的高次谐波产生。相反，在原子的情况下的HHG的情况下，具有不同的螺旋度的带隙以下的圆形HHG产生的带内跃迁在固体与$C_4$对称性由圆偏振激光驱动。由于带间跃迁，带隙以上的谐波呈椭圆极化。利用同向旋转和反向旋转的双环中红外激光器都可以有效地产生高次椭圆偏振谐波。通过控制双圆偏振激光器中1 $ω$场和2 $ω$场之间的相对相位差，可以调谐谐波的截止能量、椭圆率、相位和强度，这可以用来对固体结构成像。
2018-03-27 physics.optics
Electron-Backscattering-Assisted High Harmonic Generation from Bilayer Nanostructures
在含时密度泛函理论的框架下，我们得到了层间距d = 70 μ m的双层晶体中光子能量高达10 μ m的高次谐波。在掠入射时，谐波谱中观察到明显的双平台结构。第二平台的光子能量远远超过类原子谐波，可以很好地解释了电离电子的背散射包括。从头算模拟表明，第二平台的截止值随着d的增加而不断延长。我们的经典计算预测，最大电子动能是线性依赖于d在很宽的范围内。此外，在第二平台的谐波产量显着增强的驱动激光器的波长的增加。由于电子波包的受限扩展，获得了λ2.85的有益波长缩放。因此，这项研究建立了一种新的和有效的方式来产生基于层状纳米结构的高能光源。
2020-09-30 physics.optics
Ellipticity dependence of high-harmonic generation in solids: unraveling the interplay between intraband and interband dynamics
气体中高次谐波产生的强烈椭圆率依赖性使许多实验技术成为可能，例如，现在经常使用这些技术来产生孤立的阿秒脉冲。将这种技术扩展到固体中的高次谐波产生需要对高次谐波产生的微观机制有基本的了解。在这里，使用广泛的第一性原理模拟随时间变化的密度泛函框架内，我们显示了如何带内和带间机制强烈和不同的椭圆率的驱动激光场的影响。带内效应和带间效应之间的复杂相互作用可用于调谐和改善固体中的谐波发射。特别是，我们表明，高次谐波平台的能量截止可以增加多达30\%，使用有限的椭圆率的驱动场，打开一个新的途径，更好地理解和控制的基础上椭圆率的固体HHG。此外，我们证明了产生的可能性，从一个单一的圆偏振驱动场，圆偏振谐波交替螺旋。我们的工作表明，椭圆率提供了一个额外的旋钮，实验控制高次谐波产生固体。
2017-06-09 physics.optics
Group velocity locked vector dissipative solitons in a high repetition rate fiber laser
首次研究了正常色散光纤激光器中高重复频率耗散孤子的矢量特性。尽管所形成的DS是强啁啾的并且重复率大于100 MHz，但是在光纤激光器的129.3 MHz基频锁模和258.6 MHz谐波锁模下，可以分别形成偏振锁定和偏振旋转群速度锁定矢量DS。这两个矢量DSs的正交偏振分量具有明显不同的中心波长，并在激光腔中以相同的群速度一起传播，导致光谱上的渐变光谱边缘和小台阶，这可以被认为是群速度锁定矢量DSs的辅助指示。
2016-04-28 physics.optics
Ab-initio study of high harmonic generation from fullerenes: Multi-orbital effects, correlations, and size dependence
Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本研究发现全碳簇在高阶谐波生成中存在异常高能第二平台，揭示了其独特的量子共振机制。
2026-07-14 physics.optics
Ionization waves of arbitrary velocity driven by a flying focus
一个啁啾激光脉冲聚焦的彩色透镜表现出一个动态的，或“飞行”的焦点，其中的峰值强度的轨迹从群速度。在介质中，飞行的焦点可以触发沿着这个轨迹的电离前沿。通过调节啁啾，可以使电离前沿沿光轴以任意速度行进。我们提出的分析计算和模拟描述的飞行焦点脉冲的传播，其强度分布的自相似形式，和电离波的形成。控制电离波的速度并结合减轻等离子体折射的能力有可能推进几种基于激光的应用，包括拉曼放大、光子加速、高次谐波产生和THz产生。
2017-12-20 physics.optics
Tuning the electronic band structure of metal surfaces for enhancing high-order harmonic generation
凝聚态相的高次谐波产生（HHG）有望促进阿秒纳米显微镜这一新兴领域的未来前沿研究。该领域进展的关键依赖于现有方案的能力，以提高谐波产额，并推动光子能量截止到极紫外（XUV，10-100 eV）制度和超越光谱“水窗”区域（282-533 eV）。在这里，我们展示了一个相干控制方案的HHG，我们表明，引起量子调制的XUV区域。该控制方案是基于探索过渡金属表面的表面状态，特别是通过调整金属表面本身的电子结构与使用最佳啁啾脉冲。此外，我们表明，使用这样的脉冲具有中等强度的许可证，以推动谐波截止进一步的光谱水窗口区域，并延长被发现是强大的对材料的固有特性的变化。通过求解金属表面Cu（111）的含时薛定谔方程，使用极小模型数值实现了该方案。我们的研究结果阐明了金属表面产生相干隔离阿秒XUV和软X射线脉冲和设计紧凑的固态HHG设备的重要性。
2021-03-22 cond-mat.other physics.optics
High harmonic generation driven by quantum light
Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本研究探讨了由量子光驱动的高阶谐波生成过程，发现光子统计影响谐波生成特性，并展示了其在极非线性光学中的应用潜力。
2022-11-06 physics.optics quant-ph
Tunable sub-20 fs pulses from a 500 kHz OPCPA with 15 W average power based on an all-ytterbium laser
描述了一种完全基于500 kHz Yb激光器的光参量啁啾脉冲放大器。利用200 W皮秒Yb：YAG InnoSlab放大器实现了光纤激光器泵浦的白光与515 nm泵浦光的被动光同步。对于680 nm和900 nm之间的波长可调谐脉冲和0.2%的光谱稳定性，输出功率高达19.7 W，长期稳定性为0.3%; 16.5 W可以实现带宽支持5.4 fs脉冲。我们演示了压缩30微焦耳脉冲的子20 fs的持续时间与棱镜压缩机，适合高次谐波产生。
2014-09-23 physics.optics
Carrier-envelope phase measurement from half-cycle high harmonics
我们提出了一种方法来区分在驱动激光脉冲的单个半周期中产生的高次谐波，通过混合一个弱的紫外脉冲，使人们能够观察到每个半周期谐波的截止。结果表明，利用\it in situ方法可以从谐波谱图中提取出驱动激光脉冲的详细信息，包括激光强度、脉冲宽度和载波包络相位。此外，我们的研究结果表明，这种方法也区分半周期高次谐波的脉冲长度超过10 fs，这表明一个潜在的CEP测量扩展到多周期制度。
2008-01-04 physics.atom-ph physics.optics
Order-Dependent Modification of High-Harmonic Generation by Quantum Dissipation and Lamb Shift
Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学）；East China Normal University（华东师范大学）
本研究通过林德blad主方程发现，在二能级系统中，环境耦合并非简单抑制高次谐波，当截止频率超过能级间距时，兰姆位移引起的能级涨落可增强谐波产率，且影响随谐波阶次变化，挑战了均匀阻尼图景，为固态阿秒光谱和量子材料工程提供新机制。
2026-09-24 physics.optics
Wavelength dependence of high-order harmonic generation with the ionization and ponderomotive energy controlled by an extreme ultraviolet pulse
从理论上研究了极紫外光脉冲同时照射下高次谐波产生的驱动波长定标关系。令人惊讶的是，当截止能量和电离产额固定时，谐波产额几乎与驱动波长无关。我们确定其起源的组合的初始空间宽度的状态激发的XUV脉冲，使波包传播不那么突出，和浅的电离势，这表明复杂的性质的波长依赖性的HHG。
2009-03-26 physics.atom-ph physics.optics
Interference of high-order harmonics generated from molecules at different alignment angles
我们从理论上研究了不同取向角的分子产生的高次谐波的干涉效应。结果表明，来自以不同角度排列的分子的谐波发射的干涉可以显著地调制光谱，并导致在最近的实验中观察到的异常谐波截止[ Nature Phys.7，822（2011）]。光谱最小值位置随对准度的减小而移动也可以用谐波发射的干涉效应来解释。
2013-12-26 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Remarkable Enhancement of High Harmonic Generation from Superhard Material under High Pressure
Institute of Ultrafast Optical Physics, Department of Applied Physics & MIIT Key Laboratory of Semiconductor Microstructure and Quantum Sensing, Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学超快光学研究所、应用物理系及工业和信息化部半导体微结构与量子感知重点实验室）；National Laboratory of Solid State Microstructures, School of Physics and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University（南京大学固体微结构物理国家重点实验室、物理学院及先进微结构协同创新中心）
本文从理论上证明，高压可显著增强超硬六方氮化钨（h-WN₆）的高次谐波产生（HHG），其压力诱导的带隙展宽为克服固态极紫外（EUV）光源的截止限制提供了新策略。
2026-08-20 physics.optics
Soft X-ray high-harmonic generation in an anti-resonant hollow core fiber driven by a 3 $μ$m ultrafast laser
本文利用3 μm中红外OPCPA激光驱动充气反谐振空芯光纤，在高效导波相位匹配结构中实现了高达碳K边（284 eV）的软X射线高次谐波产生，克服了传统波导高损耗与短相互作用长度的限制。
2025-04-01 physics.optics
Two-Electron Effects Extend High-Harmonic Generation into the keV Regime
ICFO – Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究所）；Department of Physics, Guangdong Technion - Israel Institute of Technology（广东以色列理工学院物理系）；Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Department of Physics and Astronomy, University College London（伦敦大学学院物理与天文学系）；Atominstitut, Technische Universität Wien（维也纳工业大学原子物理研究所）；Foundation for Research and Technology-Hellas, Institute of Electronic Structure & Laser（希腊研究与技术基金会电子结构与激光研究所）；Center for Quantum Science and Technologies (FORTH-QuTech)（量子科学与技术中心（FORTH-QuTech））；ELI-ALPS, ELI-Hu Non-Profit Ltd.（ELI-ALPS，匈牙利ELI非营利有限公司）
通过双电子强场近似模型，发现双电子过程可将高次谐波截止能量扩展到4.7和5.5倍有质动力能，在氦原子中产生高达1.2 keV的软X射线谐波，支持亚阿秒脉冲生成。
2026-06-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
