Giant isolated attosecond pulses from two-color laser plasma interactions
一个新的制度中的相互作用的双色($ω$,$2ω$)激光与纳米尺度的箔被确定,导致非常强烈的,孤立的阿秒脉冲的发射-即使在多周期激光的情况下。对于由超过吹出场强度(即,能够将电子与离子背景完全分离)的激光照射的箔,二次谐波场的添加导致箔的稳定达到吹出强度。然后,在一个单一的光学周期中,会发生一个急剧的透明转变。在跃迁周期中,密集的纳米级电子束团被加速到相对论速度,并发射出峰值强度接近激光场的单个强阿秒脉冲。
2020-01-17 physics.optics physics.plasm-ph
Single-cycle attosecond pulses by Thomson backscattering of terahertz pulses
提出了利用太赫兹脉冲的汤姆逊散射产生单周期阿秒脉冲的方法。在该方案中,由激光等离子体尾场加速器(LPWA)产生的高质量相对论电子束,通过适当的磁性器件发送,以产生用于强THz脉冲的相干汤姆逊背散射的电子层。根据数值模拟,单周期阿秒脉冲产生是可能的,高达1 nJ的能量。阿秒脉冲的波形非常类似于太赫兹脉冲的波形。这允许阿秒脉冲的灵活波形控制。
2017-11-16 physics.optics
Generation of intense circularly polarized attosecond light bursts from relativistic laser plasmas
我们研究了相对论周期激光脉冲与过密等离子体表面相互作用产生的纳米电子束的阿秒光脉冲的偏振特性。粒子模拟表明,产生的阿秒脉冲的偏振态取决于入射脉冲的偏振态、脉冲宽度、载波包络相位以及等离子体尺度长度。通过控制激光和等离子体参数,在不牺牲产生效率的前提下,具有方位角$θ^i=10^\circ$的线偏振激光脉冲可以产生具有方位角$|θ^r_{\rm atto}|\approx61^\circ$和椭圆率$σ^r_{\rm atto}\approx0.27$的椭圆偏振阿秒脉冲,而具有$σ^i\approx0.36$的椭圆偏振激光脉冲可以产生具有$σ^r_{\rm atto}\approx0.95$的近圆偏振阿秒脉冲。该结果为台式圆偏振XUV光源作为具有阿秒尺度时间分辨率的探测器提供了一种新的途径。
2016-01-26 physics.optics physics.plasm-ph
Generation and characterization of few-pulse attosecond pulse trains at 100kHz repetition rate
在阿秒科学中的许多实验将受益于阿秒脉冲在高重复率与足够的光子通量的泵浦探测实验。利用非共线光学参量啁啾脉冲放大(NOPCPA)系统输出的7 fs、800 nm脉冲,在极紫外(XUV)波段产生了重复频率为100 kHz的少脉冲阿秒脉冲序列(APT)。脉冲序列已充分的特点是记录FROG-CRAB(频率分辨光学门控完全重建阿秒爆发)的速度图成像光谱仪的痕迹。
2019-08-21 physics.optics
The simplest rout to generating a train of attosecond pulses
我们报告的新路线产生阿秒脉冲的训练。该方法是非常简单和强大的,我们只需要在光路中放置几个薄的色散材料,我们数值演示了产生的阿秒脉冲的训练与变换限制的脉冲持续时间为728作为和重复周期为8.03 fs的气态仲氢。
2012-07-29 physics.optics
Spatio-temporal isolation of attosecond soft X-ray pulses in the water window
我们在实验上证明了在软X射线水窗中,在碳K壳层边缘处的单个阿秒脉冲的分离。在光子能量下的阿秒脉冲覆盖材料的构建块的主要吸收边缘,这是时间分辨的触发事件的探测的先决条件,导致电子动力学,如激子形成和湮灭。在此,我们证明了成功的隔离个别阿秒脉冲在碳K边缘(284 eV)的脉冲持续时间低于400作为和带宽支持30作为脉冲持续时间。我们的方法是基于时空隔离的ponderomottively移位谐波和验证一个简单的和可扩展的方法,鲁棒性和可重复的阿秒脉冲隔离。
2014-11-07 physics.optics
All-optical frequency resolved optical gating for isolated attosecond pulse reconstruction
我们展示了一种精确表征阿秒极紫外脉冲的全光学方法。采用强驱动脉冲和适当的选通技术,从高次谐波中产生孤立的阿秒脉冲。当弱场与驱动器同步时,它通过改变电子轨迹的累积相位来扰动谐波产生过程。受扰谐波谱可以表示为未受扰偶极子和相位门的卷积,这意味着使用传统的频率分辨光学门方法完全重建孤立的阿秒脉冲的有效性。这种原位测量方法避免了广泛使用的阿秒拖尾测量中的中心动量近似,为孤立的阿秒脉冲提供了一种简单可靠的测量方法。
2019-11-15 physics.optics
A case study for terahertz-assisted single attosecond pulse generation
我们数值研究了使用强太赫兹辐射辅助产生单个阿秒脉冲的几个周期,800 nm的激光脉冲。我们优化聚焦条件,以产生短而强大的单阿秒脉冲的高能光子,通过保持太赫兹场的参数在实验实现的限制内。我们表明,使用最佳的聚焦几何隔离阿秒脉冲短于100,即使在没有进一步的门控或XUV压缩技术,可以获得使用8 fs的产生脉冲。此外,量子路径控制的短和长轨迹组件证明通过改变太赫兹和红外脉冲之间的延迟。
2014-02-13 physics.optics
Genetic optimization of attosecond pulse generation in light-field synthesizers
我们展示了控制阿秒脉冲的产生和成形的数值优化合成几个周期的子周期驱动器波形。光学波形合成发生在覆盖紫外-红外域的超宽光谱带中。这些优化的驱动波用于超短单和双阿秒脉冲产生(具有可调谐分离),揭示了Wirth等人[Science 334,195(2011)]所证明的光波合成器装置的潜力。结果还分析了阿秒脉冲的传播现象。
2014-09-12 physics.optics
High-harmonics and isolated attosecond pulses from MgO
在实时从头计算的基础上,研究了强场区双色激光脉冲与MgO晶体的非微扰相互作用,利用MgO晶体的高次谐波辐射产生孤立的阿秒脉冲.在这方面,我们研究入射脉冲特性的影响,如其形状,强度和椭圆率以及晶体各向异性的后果上发出的谐波和相应的孤立阿秒脉冲。我们的计算预测创建孤立的阿秒脉冲的持续时间为~ 300阿秒;此外,使用椭圆驱动脉冲,椭圆孤立的阿秒脉冲的产生。我们的工作为所有固态紧凑型光学器件提供了超越传统原子发射的孤立阿秒脉冲的前景。
2020-10-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Quantitative diffraction imaging using attosecond pulses
本文提出将阿秒脉冲宽带衍射分解为多光谱分量以重建复杂样品信息的方法,实现了定量超快衍射成像。
2023-11-30 physics.optics
Vectorial Phase Retrieval for Linear Characterization of Attosecond Pulses
高次谐波产生的阿秒脉冲波形携带着原子和分子系统的电子结构和动力学信息。目前用于这种脉冲的时间表征的方法具有有限的灵敏度,并施加显着的实验复杂性。我们提出了一种新的线性和全光学方法的启发,广泛使用的多维相位恢复算法。我们的新方案是基于两个阿秒源的光谱测量及其干涉。作为一个例子,我们专注于阿秒脉冲的光谱偏振测量的情况下,依赖于他们的最基本的属性-被很好地限制在时间。我们证明了这种方法的数值重建的阿秒脉冲的时间配置文件所产生的对齐$CO_2$分子。
2011-04-27 physics.optics
Three ways to select from two attosecond pulses
我们证明,通过过滤高次谐波,它是可能的,以获得两个不同的单阿秒脉冲(SAP)产生的自然分离的光谱域在宏观介质中的传播过程中形成的。我们提出了一个可行的实验配置,其中可以获得一个SAP在较低的能量域(<300 eV),或另一个SAP在较高的能量域(>300 eV)。在不进行滤波的情况下,获得了时间间隔固定的双阿秒脉冲辐射。两个谱域之间的间隙接近于水窗的开始。
2019-07-20 physics.optics
Realization of Single Attosecond Pulse Generation in Multi-Cycle Regime through Modulation of Carrier Wave
提出了多周期脉冲体制下产生单个阿秒脉冲的直观物理机制。我们认为,可以通过调制载波来控制高次谐波的连续谱,同时保持多周包络近似不变。通过增加相邻最大返回动能峰之间的时间间隔,侧峰的动能将被多循环包络线明显抑制。能量在截止点附近的光子只在脉冲中心爆发,具有较高的相干性,有助于产生单阿秒脉冲。我们通过使用多周期三色脉冲作为驱动场验证了这一机制。
2011-10-31 physics.optics
Filamentation-Assisted Isolated Attosecond Pulse Generation
本研究提出丝化辅助的孤立阿秒脉冲产生机制,利用半无限气池中激光丝化的时空整形与相位匹配效应,在多种气体中实现稳定高对比度的超短阿秒脉冲,为阿秒科学与后压缩技术发展提供新路径。
2024-12-09 physics.app-ph physics.optics physics.plasm-ph
Efficient generation of isolated attosecond pulses with high beam-quality by two-color Bessel-Gauss beams
高效率、高光束质量的孤立阿秒脉冲的产生是阿秒光谱学的基本要求。数值研究了双色贝塞尔-高斯光束驱动下中性稀有气体介质中超连续谱的产生。结果表明,在平台区获得了有效的光滑超连续谱,产生的阿秒脉冲在远场的空间分布为类高斯型,发散角为0.1 °。这种具有高光束质量的明亮光源有利于阿秒时间尺度上微观过程的检测和控制。
2011-09-20 physics.optics
Angle-Resolved Attosecond Streaking of Twisted Attosecond Pulses
本工作的重点是通过泵-探测装置中的能量和角度分辨阿秒条纹来表征扭曲阿秒脉冲中编码的轨道角动量(OAM)的量。结果表明,线极化扭转脉冲产生的光电子谱具有不同的OAM值,呈现出角调制,而圆极化扭转脉冲产生的光电子谱具有角各向同性。结果表明,能量分辨和角度分辨条纹谱对扭曲脉冲的OAM值敏感。此外,扭曲泵浦脉冲和强红外探测脉冲的偏振的不同组合对拖尾光谱的影响也不同。描述的OAM携带扭曲的阿秒脉冲开辟了可能性,探索螺旋光物质相互作用的阿秒时间尺度。
2020-06-02 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Circularly Polarized Attosecond Pulses and Molecular Atto-Magnetism
提出了从分子中产生圆偏振分子高次谐波(MHOHG)的各种方案。特别是,它示出的组合的反向旋转的圆偏振脉冲产生的最低频率的科里奥利力与最高频率的旋转,从而产生新的谐波,这是圆偏振阿秒脉冲(CPAP)的源。这些可以用来产生阿秒时间尺度上的分子介质中的圆极化电流。分子阿秒电流允许在阿秒时间尺度上产生超短磁场脉冲,这是分子阿秒磁性(MOLAM)的新工具。
2014-08-23 physics.atom-ph physics.optics
Advent of a gigawatt-class, tabletop, isolated-attosecond-pulse light source
我们已经产生了软X射线超连续谱,脉冲能量为0.24- $μ$ J,使用来自多太瓦、10 Hz、稳定的三通道波形合成器的高阶谐波[Sci. Eaay2802(2020)]。本文报道了一种用于测量低重复率、高能量、孤立阿秒脉冲的阿秒拖尾方案。检索到的脉冲持续时间为226作为,这最终证明了实现1.1吉瓦隔离阿秒脉冲的产生点。这种桌面隔离阿秒脉冲光源的千兆瓦级峰值功率相当于大型设施中的X射线自由电子激光。
2021-11-29 physics.acc-ph physics.optics
The challenge of attosecond pulse metrology
比较了阿秒脉冲序列计量的两种基本方法,即二阶强度体积自相关法和双光子跃迁干涉分辨阿秒拍频法。它们给出的结果与测量的脉冲持续时间相当不同。它的结论是,RABITT可能会低估的持续时间,由于驱动强度的变化,但结合理论,允许估计的相对贡献的两个不同的电子轨迹的极紫外线发射。
2010-05-04 physics.optics
Comparison of RABITT and FROG measurements in the temporal characterization of attosecond pulse trains
用双光子干涉重建阿秒拍频(RABITT)和频率分辨光门(FROG)两种方法对从长Ar气室中获得的阿秒高次谐波脉冲进行了表征。用RABITT法和FROG法测得的脉冲宽度在10%以内。
2007-07-28 physics.atom-ph physics.optics
Attosecond pulse shaping using partial phase matching
我们提出了一种可编程整形的振幅和相位的高次谐波产生的XUV和X射线阿秒脉冲的方法。它克服了现有的光谱滤波器的带宽限制,使消除固有的阿秒啁啾以及脉冲序列的合成。它基于部分相位匹配,例如准相位匹配,使用纵向可寻址调制。
2013-10-08 physics.atom-ph physics.optics
Sub-50 attosecond pulse generation from multicycle nonlinear chirped pulses
提出了一种利用多周期非线性啁啾激光脉冲产生高次谐波产生单个阿秒脉冲的方法。在脉冲中心附近的几个光周期内,激光场的对称性被打破,覆盖很宽光谱的光子几乎只在一个光周期内爆发。因此,在高次谐波谱中出现了一个超宽的连续谱,从中可以获得亚50阿秒的孤立脉冲。结果与驱动激光脉冲的长度和啁啾形式几乎无关。
2009-06-11 physics.atom-ph physics.optics
Retention of Attosecond Pulse Structure in an HHG Seeded FEL Amplifier
本文提出了一个模型,证明了在自由电子激光放大器中,高次谐波产生(HHG)种子的阿秒脉冲结构可以保持到饱和。在~ 12 nm波长的阿秒脉冲宽度约300阿秒的训练的峰值功率超过1 GW的预测从全三维模拟。改进这些结果的方法进行了讨论。
2008-09-04 physics.acc-ph physics.optics
Attosecond Magnetic Field Pulse Generation by Intense Few Cycle Circularly Polarized UV Pulses
预测了由强的几个周期的圆偏振紫外光脉冲产生的强阿秒磁场脉冲。利用H $_2^+$的含时薛定谔方程的数值解研究了动力学过程。螺旋阿秒圆形电子波包是以纳米分子尺寸产生的,从而产生几十特斯拉($10^5$高斯)的磁场。模拟结果表明,感应磁场是严格依赖于脉冲波长$λ$和脉冲持续时间$nτ$($n$周期数)的经典模型预测。对于超短周期的圆偏振阿秒脉冲,分子取向会影响垂直于分子轴的优先电离所产生的感应磁场。
2013-07-10 physics.atom-ph physics.optics
Generation and characterisation of isolated attosecond pulses at 100kHz repetition rate
在极紫外(XUV)光谱区产生具有阿秒脉冲宽度的相干光脉冲是阿秒科学领域的基础。在第一次展示孤立的阿秒脉冲20年后,它们仍然是一种独特的工具,可以观察和控制原子、分子和固体中的电子动力学。长期以来,人们已经认识到,阿秒光源的重复频率的增加对于原子和分子物理学、表面科学和成像中的许多应用是必要的。虽然在重复频率超过100 kHz的高次谐波产生(HHG),在XUV光谱的截止区域显示连续性已经在2013年得到证明,但每个脉冲的光子数量不足以通过阿秒条纹进行脉冲表征,更不用说进行泵浦探测实验了。在这里,我们报告的XUV阿秒脉冲的产生和完整的特性,通过高次谐波驱动的近单周期脉冲在100 kHz的重复率。靶上每个脉冲10^6个XUV光子的高数量使得阿秒电子拖尾实验成为可能,通过该实验,XUV脉冲被确定为由占主导地位的单个阿秒脉冲组成。这些结果为阿秒泵浦探测光谱研究打开了大门,其重复率比目前的实现高出一个或两个数量级。
2021-08-26 physics.atom-ph physics.optics
Stabilizing isolated attosecond pulse formation by dispersion tuning
基于驱动激光的载波包络相位抖动对孤立阿秒脉冲的载波包络相位有重要贡献的假设,对孤立阿秒脉冲的载波包络相位进行了理论和实验研究。通过求解含时的薛定谔方程,证明了当驱动脉冲接近其傅立叶极限但具有轻微的负啁啾时,IAP的阿秒CEP抖动最小。虽然目前对极紫外脉冲CEP的利用还很有限,但对极紫外脉冲CEP抖动的理解和表征是实现极紫外(XUV)电场精确控制的第一步
2017-10-26 physics.optics
Investigation of the Newly Proposed Carrier-Envelope-Phase Stable Attosecond Pulse Source
数值研究了我们最近提出的在极紫外光谱范围内产生具有任意波形的几个周期的阿秒脉冲的鲁棒方法的实用方面。它是基于反向自由电子激光过程中产生的相对论电子层的波荡器辐射。给出了实现纳米束的最佳条件,研究了阿秒脉冲的能量、波形及其稳定性。当波荡器参数K=0.8时,在20 nm波长下,能量>45 nJ,脉宽80 nm;在60 nm波长下,能量>250 nJ,脉宽240 nm,载波包络相位稳定脉冲的相稳定性分别为31 mrad和13 mrad。
2016-04-27 physics.optics
Broadband Isolated Attosecond Pulses: Generation, Characterization, and Applications
产生最短的孤立阿秒脉冲需要宽的光谱带宽和光谱相位的控制。在这两个方面都取得了快速的进展,导致在2012年产生了世界纪录最短的67 as光脉冲,以及覆盖广泛的极紫外和软x射线波长的宽带阿秒连续谱。这种脉冲已成功地应用于光电子/光离子谱和最近发展的阿秒瞬态吸收谱,以研究物质中的电子动力学。在这篇综述中,我们讨论了最近在产生,表征和应用的超宽带隔离阿秒脉冲的光谱带宽可比的中心频率,它可以在原则上被压缩到一个单一的光学周期的重大进展。
2013-12-05 physics.atom-ph physics.optics
Attosecond helical pulses
我们找到了一个解决方案的波动方程的傍轴近似描述的阿秒脉冲的相位和强度的时空螺旋结构最近产生的高度非线性光学过程驱动的可见光或红外飞秒涡旋脉冲。有一个简单的分析模型,这些螺旋脉冲将极大地促进其预测的应用,特别是它们与物质的相互作用后,其产生的研究。从我们的分析中还可以看出,螺旋脉冲固有的拓扑电荷分散允许击败没有电荷分散的脉冲涡旋的最小持续时间。
2019-08-21 physics.optics
Influence of generalized focusing of few-cycle Gaussian pulses in attosecond pulse generation
与准单色波的情况相反,在几个周期的限制下,聚焦的光脉冲可以表现出两个独立的弯曲波前,分别与相位和群延迟相关联。聚焦光学元件通常将不同地影响这两个波前,从而导致脉冲在焦点附近的非常不同的行为。作为限制性的情况下,我们考虑一个理想的衍射透镜引入相位延迟和一个完美的非色散折射透镜(或曲面镜)引入相等的相位和群延迟。我们研究所产生的衍射效应的脉冲,发现两个强烈的变形的脉冲形状和频谱中的移位。然后,我们展示了如何重要的这些影响可以在高度非线性光学,通过研究它们在阿秒脉冲产生的作用。特别是,聚焦效应被发现影响实质上孤立的阿秒脉冲的气体从几个周期的基本光场的产生。
2013-05-31 physics.optics
Efficient generation of an isolated single-cycle attosecond pulse
提出了一种有效产生单周期阿秒脉冲的新方法。结果表明,紫外阿秒脉冲可以作为控制电子波包(EWP)动力学的有力工具。通过在适当的时间将紫外阿秒脉冲加到红外几个周期脉冲上,只选择一个返回到母离子的EWP来有效地贡献谐波,获得了带宽为45 eV的隔离的两个周期的130-As脉冲。在对啁啾进行补偿后,获得了持续时间小于100的单周期阿秒脉冲。此外,量子轨迹的贡献可以通过调整IR和UV场之间的延迟来选择。与[G. Sansone { \it等},Science { \bf 314},443(2006)]中使用几个周期的IR脉冲结合偏振选通技术。
2007-09-18 physics.atom-ph physics.optics
Temporal characterization of individual harmonics of an attosecond pulse train by THz streaking
我们报告的全球时间脉冲特性的单个谐波的阿秒脉冲训练的光电子条纹在一个强的低频瞬态。该方案允许直接检索的脉冲宽度和一阶啁啾的个别谐波,而不需要时间扫描。利用倾斜相位波前技术在LiNbO_3中产生的强THz场进行了测量。阶次为23,25和27的谐波的脉冲特性表明,单个脉冲的持续时间和线性啁啾的谐波阶数减少。
2015-09-08 physics.optics
Attosecond vortex pulse trains
本文利用偏振倾角叉形光栅驱动高次谐波产生,首次实现了具有螺旋波前的阿秒涡旋脉冲串,为阿秒分辨的轨道角动量光与物质相互作用研究开辟了新途径。
2024-02-23 physics.optics
Attosecond Pulse Amplification in a Plasma-Based X-Ray Laser Dressed by an Infrared Laser Field
提出了一种在等离子体基X射线激光器的活性介质中放大红外激光场高次谐波产生的阿秒脉冲训练的技术。该技术基于通过线性斯塔克效应由与用于产生谐波的IR场相同的IR场调制X射线激光器的跃迁频率,这导致谐振增益的重新分配和入射场中的宽谐波集合的同时放大。我们提出了一个实验实施的建议的技术在活性介质中的C5+离子在波长3.4 nm的“水窗”范围内,并显示了可能性放大两个数量级的阿秒脉冲的训练与脉冲持续时间下降到100作为。我们还证明了在光深调制介质中放大阿秒脉冲训练的过程中,从入射的阿秒脉冲中分离出单个阿秒脉冲的可能性。
2019-04-15 physics.optics
Attosecond pulse synthesis from high-order harmonic generation in intense squeezed light
该研究提出利用强压缩光驱动原子高次谐波产生,使全光谱谐波相位锁定,从而显著缩短合成阿秒脉冲宽度。
2024-06-14 physics.atom-ph physics.optics
A plasmon enhanced attosecond extreme ultraviolet source
提出了一种基于标准激光振荡器和等离子体增强技术的紧凑型高重复频率阿秒光源。在几十MHz的重复频率下,我们预测可聚焦脉冲的持续时间约< 300阿秒,准直角约< 5度。阿秒脉冲参数相对于驱动脉冲焦点和持续时间的变化是鲁棒的。
2012-11-24 physics.optics quant-ph
Spectrotemporal shaping of attosecond x-ray pulses with a fresh-slice free-electron laser
本研究提出一种在自由电子激光上对阿秒X射线脉冲进行相干整形的方案,通过控制波荡器锥形分布实现脉冲维格纳函数整形,可产生可控脉冲对、序列及宽频孤立脉冲,并在现有XFEL上实验验证了相位稳定脉冲序列的生成与控制。
2025-02-11 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
Intense keV isolated attosecond pulse generation by orthogonally polarized multicycle midinfrared two-color laser field
本文从理论上研究了在正交偏振的多波长中红外双色激光场中产生keV强阿秒脉冲。结果表明,在适当的双色延迟下,由于长波长中红外驱动场减少了电子-离子碰撞次数,抑制了多个电子轨迹的半周间干涉效应,产生了多个光谱宽度约为20次谐波,强度比相邻正常谐波峰高约一个数量级的类连续峰.利用半经典轨道模型,我们揭示了电子-离子碰撞过程的二维操纵,这与时频分析结果吻合得很好。通过对这些峰进行滤波,无需任何相位补偿,直接产生了高强度的孤立阿秒脉冲。我们的建议提供了一个简单的技术,产生强烈的孤立的阿秒脉冲与各种中心光子能量覆盖多keV的光谱制度,通过使用多个驱动脉冲与高泵浦能量在实验中。
2017-02-15 physics.optics
Ptychographic reconstruction of attosecond pulses
我们展示了一种新的阿秒脉冲重建模式,它使用的算法是来自重叠关联。与其他方法相比,能量和延迟采样是不相关的,因此,要记录的电子谱的数量要小得多。与鲁棒算法一起,这导致重建的更精确和更快的收敛。
2015-11-16 physics.optics
Macroscopic effects in attosecond pulse generation
我们研究了在部分电离气体介质中高次谐波的产生和传播如何影响它们的强度和同步。在长气体靶中产生的阿秒脉冲的时间特性可以受到宏观效应的显著影响,特别是受到介质中的强度和电离度的影响。在某些条件下,使用比吸收长度长的气体靶可以导致自压缩阿秒脉冲的产生。我们显示这种效果的实验,使用长充氩气体细胞作为生成介质。
2007-06-13 physics.atom-ph physics.optics
Infrared attosecond field transients and UV to IR few-femtosecond pulses generated by high-energy soliton self-compression
红外飞秒激光脉冲是强场物理学中的重要工具,驱动X射线高次谐波产生,并作为可见光和紫外线中可广泛调谐(如果效率低下)的超快光源的基础。虽然反常的物质色散简化了对几个周期脉冲的压缩,但红外线中的阿秒脉冲仍然遥不可及。我们证明了孤子自压缩的1800 nm的激光脉冲在空心毛细管光纤子周期包络持续时间(2 fs)与27 GW的峰值功率,对应于阿秒场瞬变。在相同的系统中,我们产生波长可调的几个飞秒脉冲从紫外(300 nm)到红外(740 nm)的能量高达25 $μ$ J和效率高达12%,并在时间-频率域的实验特征的产生动力学。紧凑的第二级使用小于200 $μ$ J的输入能量产生从210 nm到700 nm的多$μ$ J脉冲。我们的研究结果大大扩展了超快科学的工具包。
2020-05-11 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
Attosecond Light Skyrmion Pulses via High Harmonic Generation
本文通过高次谐波产生阿秒斯格明子脉冲,利用红外矢量光束产生极紫外谐波,实现约500阿秒的拓扑偏振脉冲序列,为超快控制、成像和光谱学提供新工具。
2025-10-16 physics.optics
Attosecond pulse production using resonantly-enhanced high-order harmonics
从理论上研究了超晶格中的巨共振对连续高次共振增强谐波之间相位差的影响,并计算了这些谐波产生的阿秒脉冲的持续时间。对于某些条件,谐振引起的移相补偿了非谐振谐波固有的相位差。我们发现这些条件的分析,并将它们与数值结果进行比较。这种谐波同步允许阿秒脉冲缩短与共振诱导的强度增加超过一个数量级;后者的增强放松了阿秒脉冲生产所需的紫外线过滤的要求。使用双色驱动场允许进一步增加强度。特别是,在谐波光谱中的焦散样特征导致生成效率增长高达两个数量级,然而伴随着延长的XUV脉冲。
2016-10-25 physics.atom-ph physics.optics
Twisting attosecond pulse trains by amplitude-polarization IR pulses
自然地,原子和分子过程在亚飞秒时间尺度上发展。例如,为了跟踪和捕捉电子在那个尺度上的运动,我们需要合适的“探针”。阿秒脉冲是实现这一目的最合适的工具。当强激光场与物质相互作用并产生驱动源的高次谐波时,就会产生这些超短光脉冲。在这项工作中,我们提出了一种扭曲阿秒脉冲序列的方法。在我们的方案中,训练中的每个阿秒脉冲都具有明确的线性偏振,但是它们之间具有不同的偏振角。为了实现这一目标,我们考虑一个特定的偏振态,称为振幅偏振的红外脉冲。这种脉冲在以前的工作中实验合成。利用高次谐波产生现象,利用该激光源非线性驱动原子系统,得到扭曲的阿秒脉冲训练。我们达到了高度的控制在超短相干XUV产生的辐射的偏振。通过量子力学模拟,辅以信号处理工具,我们能够剖析生成过程的基本物理学。我们相信这些偏振雕刻XUV源将在未来的泵浦探测实验中发挥重要作用。
2023-01-06 physics.atom-ph physics.optics
Single attosecond XUV pulse source via light-wave controlled relativistic laser-plasma interaction: Thomson Back Scattering Scheme
ELI ALPS, ELI-HU Non-Profit Ltd.(欧洲强激光基础设施阿尔普斯分部,匈牙利非营利有限公司);Institute of Physics, University of Szeged(塞格德大学物理研究所);Pasqal(帕斯卡尔)
通过优化驱动激光波形生成单个相对论电子层,实现可控的阿秒脉冲源,用于超快现象研究。
2025-08-19 physics.app-ph physics.comp-ph physics.optics
Attosecond-resolved quantum fluctuations of light and matter
该研究通过结合压缩真空与强激光场,实现了对阿秒脉冲和物质量子涨落的精确控制,为阿秒量子电动力学提供了基础。
2025-11-23 physics.optics quant-ph
Compact, intense attosecond sources driven by hollow Gaussian beams
本文提出利用空心高斯光束(HGB)驱动高次谐波产生,通过环形焦点分布降低谐波发散和色差,从而在不改变聚焦条件下提升阿秒脉冲的重新聚焦强度与可注入驱动能量,为紧凑型强阿秒光源提供新路径。
2025-07-06 physics.optics
Theory for Fourier-limited attosecond pulse generation in solids
本文提出一种基于大质量 Dirac 费米子严格表达式的隧穿电子-空穴对波函数拟设,通过优化固体中隧穿粒子的光学驱动场波形,揭示了有效质量动态符号变化对缩短脉冲持续时间的关键作用,证明了固体材料作为接近傅里叶极限阿秒脉冲源的潜力。
2023-03-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coherent inverse Compton scattering with attosecond electron bunches accelerated and compressed by radially polarized laser pulses
本文研究了激光直接驱动电子加速和阿秒束团压缩的标度效应。简单的解析表达式和详细的三维数值计算包括空间电荷揭示了压缩到阿秒电子片的条件。预测了适用于通过相干逆康普顿散射(ICS)产生明亮X射线的中间发射度最小值。我们验证了所得X射线场的相干发射特性,并证明了现实激光参数的可行性。
2012-03-22 physics.acc-ph physics.optics
Spatiotemporal attosecond control of electron pulses via subluminal terahertz waveforms
利用光的周期对电子束进行整形可以在电子显微镜中提供飞秒和阿秒的时间分辨率,并实现基本的量子相干测量。然而,有效的光-电子控制需要两个光束之间的长时间相互作用,以将光子能量和动量级联转移到自由传播的电子。在这里,我们报告使用的行波倏逝太赫兹波,以实现速度匹配,从而在空间和时间上的高加速度梯度。通过实验和模拟,我们展示了阿秒条纹,时间脉冲压缩,加速和空间聚焦的亚相对论电子脉冲与一个单一的倏逝波元件的控制下选定的太赫兹延迟和相位。基于这些结果,我们提出了使用一个对称的安排与两个倏逝太赫兹波产生孤立的阿秒电子脉冲在一个光束与现实的参数。这些结果建立亚光速太赫兹波作为一个有前途的工具,超快电子脉冲控制。
2022-06-28 physics.acc-ph physics.optics
Novel beamline for attosecond transient reflection spectroscopy in a sequential two-foci geometry
提出了一种用于固体中具有阿秒时间分辨率的极紫外(XUV)-红外(IR)泵浦-探测反射光谱的新型光束线。该装置使用了一个主动稳定的干涉仪,阿秒脉冲序列或孤立的阿秒脉冲产生的高次谐波产生的气体。在共线复合后,阿秒XUV脉冲和飞秒IR脉冲被环形镜依次聚焦两次,形成两个空间分离的相互作用区域。在第一个区域,气体靶与飞行时间光谱仪的组合允许阿秒光电子能谱学实验。在第二聚焦区,使用XUV反射计进行阿秒瞬态反射光谱(ATRS)实验。由于这两个测量可以同时进行,精确的泵探测延迟校准可以实现,从而打开了一类新的阿秒固体实验的可能性。成功的操作的光束线被证明隔离阿秒脉冲的产生和表征,二氧化硅的绝对反射率的测量,并通过执行同时光电发射/ATRS在锗。
2020-02-25 physics.ins-det physics.optics
Metrology of time-domain soft X-ray attosecond pulses and re-evaluation of pulse durations of three recent experiments
软X射线(SXR)到水窗能量区域中的阿秒脉冲提供了用于创建和研究材料中的目标特定局部内壳层电子或空穴的工具,使得能够在阿秒时间尺度上监测或控制动态系统中的电荷和能量流动。最近,一些实验室报道了用几个周期的长波长中红外激光器在百电子伏到千伏范围内产生连续谐波。这些谐波具有支持持续时间为几到几十阿秒的脉冲的带宽。但是,气体介质中产生的谐波具有阿托啁啾,在宽光谱范围内不能被材料完全补偿;因此,实际上,人们可以产生的典型的最短阿托秒脉冲是什么?要回答这个问题,时间阿秒脉冲的准确特性是至关重要的。通过重新分析软X射线谐波报告在最近的三个实验\cite{chang_natcom2017,Thomas_OE2017,Bieger_2017PRX}使用一个新开发的宽带相位恢复算法,我们表明,它们产生的阿秒脉冲都大于约60作为。由于宽带脉冲往往具有远离脉冲的频谱中心的高阶啁啾,因此该算法必须能够在整个带宽上精确地恢复相位。我们重新评估的脉冲持续时间被发现比以前报道的要长。我们还介绍了条纹谱图的自相关(AC)。通过比较来自实验和来自检索的SXR脉冲的AC,可以直接可视化检索结果的准确性,以确保获得正确的相位。我们的反演方法快速、准确,将为未来几十阿秒脉冲的计量提供有力的工具。
2019-05-23 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.optics