Spectral Interference in High Harmonic Generation from Solids
高次谐波产生过程中,无论是单原子水平还是宏观水平,都存在着各种各样的干涉效应。特别地,电子偏移的长轨迹和短轨迹之间的量子路径差导致HHG产率经历基于干涉的时间和光谱调制。在固体中,由于额外的现象,如多带叠加和晶体对称性的依赖性,HHG机制似乎比在气体原子中识别伴随的干涉现象更复杂。在这里,我们首先报告的实验数据显示强度相关的光谱调制和扩大观察到的高次谐波从散装蓝宝石。然后,通过理论模拟,解释了异常观测的结果之间的量子路径干涉的长和短的电子/空穴轨迹。具体地说,长轨迹经历了强度依赖的红移,它与短轨迹相干地结合,以与驱动激光强度成反比的异常方式表现出光谱分裂。随着激光强度的增加,这种量子干涉可能会扩展到更高的谐波,从而支持即使在极紫外和软X射线区域也能精确控制相位匹配和调制的潜力。此外,这种方法可以作为一种新的工具,用于探测任意晶体,以便调整阿秒光谱的高次谐波的电子动力学。
2019-03-26 physics.optics
Impact of interference between two infrared pulses driving high harmonic generation
Institute of Physics, University of Freiburg(弗赖堡大学物理研究所)
研究两束红外脉冲驱动高谐波生成的干涉效应,采用相位调制干涉技术,揭示强场诱导高阶非线性响应的动态特性。
2026-02-02 physics.optics
Enhancement of second-harmonic generation in micropillar resonator due to the engineered destructive interference
我们表明,工程AlGaAs微柱谐振器的腔的纵横比允许在电信波长的二次谐波产生的效率的两个数量级的增加。
2021-06-10 physics.optics
Quantum interference between the optical Stark effect and resonant harmonic generation in WS2
施加的场可以通过斯塔克效应的共振位移来调制光信号。光学斯塔克效应(OSE)使用材料透明区域中的超快光以受脉冲持续时间或系统相干性限制的速度移动共振。在这封信中,我们研究的OSE共振光学谐波产生(OHG)使用基态激子跃迁的WS 2与各种形态。多维泵浦谐波探测测量,其中探针是二次或三次谐波发射,揭示不仅大斯塔克位移是相称的WS2激子共同的大的光学双折射率,但也比简单的OSE治疗预测的行为更复杂。我们展示了如何一个新的斯塔克效应的表现,所带来的相干光子交换泵和OHG基本字段之间,可以强烈增强或抑制OHG。
2020-06-01 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
Quantum path interference in the wavelength dependence of high-harmonic generation
我们调查的辐射强度的依赖性,由于高次谐波产生(HHG)作为基本驱动场的波长的函数。叠加在一个光滑的幂律依赖先前观察到的,我们发现令人惊讶的强大和快速波动的精细波长尺度。我们确定了这些波动的量子路径干扰的起源与多达五个返回轨道显着贡献。
2007-09-15 physics.atom-ph physics.optics
Probing dephasing time of crystals via spectral properties of high-harmonic generation
相干时间是极端非线性光学领域中的特征时间,因此在固态高次谐波产生的模拟中通常被引入作为退相时间。这种与量子轨道相干衰减相联系的特征时间控制了高次谐波光谱中光谱分裂的出现,这可以归因于两个相邻谐波发射通道之间的时间干涉。为了再现谐波峰和光谱分裂,在动量空间中引入了时间双缝干涉模型。此外,光谱分裂的机制提供了一个国家的最先进的途径来探测电子和空穴之间的特性消失。基于高次谐波光谱干涉开、关区的亚飞秒分辨率,我们还提出了一种在现有实验条件下利用激光脉冲探测晶体退相时间的方案。
2019-10-17 physics.optics
Terahertz Synthetic FM Triplet for Distortion-Free Stabilization and Lamb-Dip Spectroscopy
Kyoto University(京都大学);The University of Tokyo(东京大学);RIKEN(理化学研究所)
该研究利用合成频移三重态技术实现太赫兹频率无失真稳定化,并用于观测拉姆- dip,证实乙腈在高敏捷分子钟中的潜力。
2026-02-08 physics.optics
Signal detection algorithms for interferometric sensors with harmonic phase modulation: distortion analysis and suppression
本文研究了干涉型光学传感器谐波相位调制数字解调方案中的失真问题。特别地,从理论上评估了目标信号变化对相位解调误差的影响。推导了简单四点解调算法下相位误差大小与被测信号的一阶导数、平均值和相位调制幅度的关系的解析表达式。在此基础上,提出了一种抑制目标信号变化敏感性的算法合成方法。在此基础上提出了一种新的4+1解调算法。分析表明,新的4+1算法的解调误差与目标信号的二阶导数成正比,比4点算法的解调误差小几个数量级。通过数值仿真验证了解析表达式与目标信号变化引起的实际相位误差之间的对应关系。
2019-04-30 physics.ins-det physics.optics
Scatter-free perfect reflection in multichannel monolithic high-contrast gratings: direct--indirect Fourier-harmonic interference and dimensionality of the solution set
Kongju National University(公州国立大学)
本研究通过傅里叶谐波分析揭示单片高对比度光栅中直接与间接源贡献的相消干涉实现无散射完美反射的机制,并阐明解集维数由开放通道数决定,适用于TE和TM偏振。
2026-10-06 physics.optics
Detailed study of quantum path interferences in high harmonic generation driven by chirped laser pulses
研究了超短啁啾激光脉冲驱动气体介质中高次谐波产生过程中的电子量子路径干涉效应。为了实现这一点,我们确定和改变不同的实验相关的控制参数,这样的驱动激光脉冲的影响高次谐波光谱。具体而言,脉冲宽度,峰值强度和瞬时频率的影响进行了研究,在一个自洽的方式基于Lewenstein形式主义。还考虑了涉及宏观传播效应的模拟。该研究旨在揭示各种干涉图案背后的微观背景,捕获有关基本激光场和产生过程本身的重要信息。这些结果为实验提供了指导,啁啾控制作为一种工具来解开,解释和利用量子路径干涉之间丰富而复杂的相互作用,包括调谐谐波信号的强度依赖振荡的周期性,以及光谱分辨的Maker条纹的曲率。
2022-03-17 physics.atom-ph physics.optics
Quantum path interferences in high-order harmonic generation from aligned diatomic molecules
强激光驱动的分子取向中的电子量子路径干涉及其对分子取向的依赖性是强场分子物理中一个重要的开放性问题。在这里,我们展示了一种方法,它提供了直接访问这些干扰过程的观察。该方法是基于时间选通离子显微镜技术与用于对齐的分子和产生高次谐波的泵浦-探测布置的组合。通过在空间上解析由短和长电子量子路径发射的谐波的时空重叠产生的干涉图案,我们成功地原位测量了它们的相位差,并揭示了它们对分子排列的依赖性。这一发现构成了理解强场分子物理和发展阿秒光谱方法而不使用辅助原子参考的重要一步。
2020-11-04 physics.atom-ph physics.optics
2D quantum-path interference in high-harmonic generation driven by highly-bichromatic fields
Université Claude Bernard Lyon 1(里昂第一大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Institut Lumière Matière (ILM)(光物质研究所)
研究通过高强度双色场驱动的高次谐波生成观察到二维量子路径干涉,揭示了奇偶阶谐波的单模和双模调制特性,展示了动态对称性对极化场的影响。
2026-04-20 physics.optics quant-ph
Third harmonic generation from graphene lying on different substrates: Optical-phonon resonances and interference effects
石墨烯是一种非线性材料,可用作饱和吸收体、混频器和倍频器。我们研究了三次谐波产生从石墨烯躺在不同的基板上,包括一个电介质(dispersionless或极性),金属化或非金属化的背面。我们表明,从石墨烯发出的第三谐波强度躺在基板上,可以增加数量级相比,孤立的石墨烯,由于在极性电介质中的LO-声子共振或由于在背面上金属化的基板中的干涉效应。在某些频率间隔中,极性电介质衬底的存在补偿石墨烯的三阶电导率的$ω$频率依赖性的强烈降低,使得响应几乎与频率无关。
2016-08-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Compression of Ultrashort Laser Pulses via Gated Multiphoton Intrapulse Interference Phase Scans
尽管在超短脉冲的产生方面取得了重大进展,但在高数值孔径显微镜物镜的焦平面中提供飞秒激光仍然是一个挑战。多光子脉冲内干涉相位扫描(MIIPS)是一种最常用的技术,用于校正通过透明介质传播引起的相位失真。然而,当存在高阶相位失真时,MIIPS的准确性受到限制。在这里,我们介绍了一种改进,称为Gated-MIIPS,它避免了MIIPS的缺点,减少了高阶相位项的影响,并可以用来更有效地压缩宽带激光脉冲,甚至与一个简单的4f脉冲整形器设置。在这项工作中,我们提出了有效的啁啾高斯脉冲MIIPS和门控MIIPS的解析公式,我们显示了一个近似的解析表达式,门控MIIPS有效的任意脉冲形状,最后,我们通过实验和数值模拟证明了增加的精度门控MIIPS。
2014-03-26 physics.optics
Super-resolution measurement of thermo-optic coefficient of KTP crystal based on phase amplification
本文提出将自稳定双折射干涉仪与级联二次谐波产生相结合,利用四次谐波干涉条纹比基波快4倍的拍频效应,在单次测量中实现KTiOPO4晶体热光系数四倍分辨率提升的超分辨测量方法。
2025-03-12 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
Experimental observation of trajectories beyond the long in high order harmonic generation
我们在实验上观察到的长轨迹的影响,在高次谐波产生(HHG)通过改变驱动激光场的峰值强度,通过直接衰减,或通过啁啾的激光脉冲。使用理论高斯光束模型来模拟量子路径干涉产生的空间干涉,我们表明,所测量的干涉图案不能仅仅由建立良好的短和长轨迹来解释。结构的变化是最突出的较分散的,离轴的组件的较低的高原谐波区域,影响的方向和幅度的极紫外光发射,因此是重要的理解和控制的HHG过程的基本原理。
2022-12-08 physics.atom-ph physics.optics
Harmonics-assisted optical phase amplification with a self-mixing thin-slice Nd:GdVO4 laser operating in the self-induced skew cosh Gaussian mode
该研究利用薄片Nd:GdVO4激光器中自诱导skew-chG模式的锁相干涉与谐波辅助增益调制,拓展自混合带宽并在强反馈下实现50倍光学相位放大。
2025-02-18 physics.optics
Bound and free waves in non-collinear second harmonic generation
我们分析了非共线SHG方案中束缚波和自由波之间的关系,以及当有两束泵浦光以两个不同的入射角入射到样品上时所产生的不同分量的矢量守恒定律。系统地研究了产生的功率,通过改变两个基本光束的偏振状态,而吸收包括通过赫尔曼和海登校正项。理论模拟结果表明,在一定相干长度厚度的样品中,所得到的偏振映射是一个有用的工具,可以用来证明束缚波和自由波之间的干涉,以及吸收对干涉图样的影响
2009-08-31 physics.optics
Quantum interference and occupation control in high harmonic generation from monolayer $WS_2$
本文实验研究单层 $WS_2$ 在强激光场下高次谐波产生中的量子干涉,揭示谷间带间共振与全布里渊区带内电流的相干调控机制,并提出全光占据与读取电子结构的新方法。
2025-03-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Orientation-dependent transition rule in high-order harmonic generation from solids
研究了线偏振激光场驱动固体产生高次谐波过程中跃迁规则的作用。取向依赖的过渡偶极子可以调节多平台结构的出现。在多平台区,不同于以往报道的分步激发机制,我们发现发射时间和取向依赖的产额分别呈现同步和更多的ne模式。取向依赖的产额及其ne模式可以归因于跃迁定则和量子路径干涉的共同贡献。因此,为了更好地理解的建设性和破坏性的模式,在取向相关的产量,我们提出了一个方案的周期间干涉,它可以进一步被用作一种工具来成像的固体结构,并提供了一个途径,以优化固体中的电子动力学的生产阿秒脉冲在一个紧凑的设置。
2019-02-18 physics.optics
Synthetic aperture holographic third harmonic generation microscopy
本文首次实现三次谐波产生全息显微镜,通过空间合成孔径成像重建复信号场,并开发像差校正算法消除相位畸变引起的像差,实现无标记生物成像。
2024-02-06 physics.app-ph physics.optics
Kerker Transform: Expanding Fields in a Discrete Basis of Directional Harmonics
我们提出了一个线性坐标变换扩展到前向和后向矢量谐波的基础上的散射和发射问题的解决方案。该变换提供了直观的代数和几何解释的系统与定向散射/发射在很宽的范围内的波长尺寸比。Kerker、广义Kerker和横向Kerker效应以及其他形式的高度定向散射/发射通过复平面中的开环和闭环轮廓很容易理解。此外,任何散射/发射系统的理论最大方向性很容易定义。变换后的远场谐波具有极角不变的坐标,前向和后向谐波之间的干扰弱相互作用,并且相同类型的谐波的干扰改变方向性。高度定向散射的例子,包括Kerker散射磁球,定向散射光子nanojet,无论是在平面波照明,以及广义后向Kerker和横向Kerker发射从近场耦合到发射器的亚波长球。Kerker变换下的散射/发射的解决方案进行了对比,传统的米氏展开进行比较。
2023-03-07 physics.app-ph physics.optics
Influence of Phase Matching on the Cooper Minimum in Ar High Harmonic Spectra
本文研究了相位匹配对高次谐波干涉极小值的影响。我们集中在结构的原子由于不同的角动量通道的干扰在重组。我们使用库珀最小值(CM)在氩气中在47 eV作为标记的谐波光谱。我们测量了氩中的二维谐波光谱作为波长和角发散度的函数。虽然我们确定了一个明确的CM的光谱时,目标气体射流被放置在激光焦点后,我们发现,CM的外观随角发散,甚至可以完全冲洗时,气体射流被放置在更接近焦点。我们还表明,氩CM出现在不同的波长下的谐波和光吸收光谱测量条件下的任何波长校准。我们模拟的实验与时间相关的薛定谔方程和麦克斯韦波动方程的耦合解的基础上,包括单原子响应和宏观传播效应的模拟。单原子计算证实,氩的基态可以用它的无场$p$对称性来表示,尽管在高次谐波产生中使用了强激光场。因此,谐波谱中的CM结构可以描述为连续$s$和$d$通道的干涉,其相对相位在CM能量处跳跃$π$,导致从光电离结果的最小偏移。我们还表明,完整的计算再现CM的宏观条件的依赖性。我们计算简单的相位匹配因子作为谐波阶数的函数,并解释我们的实验和理论观察的相位匹配的谐波谱的形状的影响。相位匹配必须考虑到充分理解与HHG光谱学相关的光谱特征。
2010-11-05 physics.atom-ph physics.optics
Fine-scale oscillations in the wavelength- and intensity-dependence of high-harmonic generation: connection with channel closings
我们研究了最近发现的细尺度振荡与高次谐波产生(HHG)产额对几个周期激光脉冲波长λ的依赖关系[K。Schiessl,K.L. Ishikawa,E. Burgdorfer,Phys. Rev. Lett. 99,253903(2007)]的已知通道闭合(CC)效应。利用HHG的Lewenstein模型,我们确定振荡的起源为许多再散射轨迹的量子干涉。通过研究强度和波长的同时变化,可以测试通道关闭峰干扰的不同模型。相反的短程电位的理论预测,峰既不位于也不低于CC条件,但观察到一个显着的位移。原子势的长库仑尾被确定为位移的起源。
2009-01-13 physics.atom-ph physics.optics
Quantum echo-enabled high harmonic generation using ultrafast electrons
China West Normal University(西华师范大学);ShanghaiTech University(上海科技大学);Tel Aviv University(特拉维夫大学)
本文提出一种利用量子回声增强高阶谐波生成的方法,通过操控电子波包的量子相位产生可调、相干的高阶谐波辐射,为紧凑型相干光源和超快电子显微镜提供新视角。
2026-04-26 physics.acc-ph physics.optics quant-ph
Tailoring optical Schrödinger cat states via orientation-dependent high-harmonic generation in $\rm{H}_2^+$
研究通过H₂⁺中与取向相关的高次谐波产生定制光学薛定谔猫态,结合含时薛定谔方程模拟与HHG框架,在两种互补策略下评估维格纳函数,利用跃迁规则及干涉实现转变,且交叉与多种因素解耦,提供独特控制。
2026-09-04 physics.atom-ph physics.comp-ph physics.optics