Features of the extreme events observed in the all-solid state laser with a saturable absorber
极端事件（有时也被称为光学流氓波），在非常强度的脉冲的形式，很容易观察到在其混乱的制度，如果腔的菲涅尔数是高的。这一结果表明，横模间的非线性相互作用是这类激光器中极端事件形成的一个重要因素，但目前还没有对这一现象的理论描述。我们在这里报告的一组实验结果，这些极端事件的时间，提供了这样的描述的发展的基础。在这些结果中，我们在这里指出：i）在激光束的横截面上的相关性的衰减，以及ii）即使从前一个脉冲开始经过的时间相对较短（就平均脉冲间间隔而言），极端事件的出现也表明存在某种未知的能量存储机制。我们推测，这种机制是与不完善的损耗增益的一些横向模式。我们也提出了支持这一假设的证据。
2015-06-05 physics.optics
Time- and angle-resolved photoemission spectroscopy of solids in the extreme ultraviolet at 500 kHz repetition rate
本文报道了一种采用500 kHz极紫外（XUV）光源，探测光子能量为21.7 eV的时间和角度分辨光电子能谱学（trARPES）。基于高功率镱激光器，光参量啁啾脉冲放大（OPCPA），和紫外驱动的高次谐波产生，光源产生一个隔离的高次谐波与110 meV的带宽和超过$10^{11}$光子/秒的样品上的通量。结合一个国家的最先进的ARPES室，这个桌面实验允许高重复率泵浦探测实验的电子动力学在整个布里渊区的占用和正常未占用（激发）状态和时间系统响应函数低于40 fs。
2019-02-13 physics.ins-det physics.optics
Space Charge Free Ultrafast Photoelectron Spectroscopy on Solids by a Narrowband Tunable Extreme Ultraviolet Light Source
本文报道了一种用于固体表面无空间电荷超快光电子能谱学（PES）的新型高次谐波发生（HHG）光源。在40 K时，在多晶Au样品上实现的最终总能量分辨率为~22 meV。这些结果是在光子能量为16.9 eV，脉冲带宽为~19 meV，通过改变光子脉冲重复率和光子对样品的注量（最高可达200 kHz）获得的。这些特性为可调谐窄带HHG源设定了新的基准。通过比较PES能量分辨率和光子脉冲宽度为~105 fs的脉冲宽度，从Bi $_2$ Se $_3$上的时间分辨（TR）角度分辨（AR）PES实验中检索，我们验证了一种接近固体上超快TR-PES实验的傅里叶变换极限条件的空间无电荷光电过程的方法。
2019-10-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Mechanisms of high harmonic generation in solids
解决了极端非线性光学中共振过程与非共振过程的分离问题。理论形式主义适用于固体中的高次谐波产生（HHG），并揭示了一个更深层次的观点到占主导地位的激光和材料相关的机制。半导体中的中红外驱动的高次谐波是由带间共振电流决定的。由于动态斯塔克位移，虚拟过程在电介质中近红外驱动的高次谐波中变得重要。最后，我们的分析确定了微观单电子空穴理论的局限性。
2022-06-02 cond-mat.other physics.optics
Ultrafast dephasing in solid state high harmonic generation: macroscopic origin revealed by real-space dynamics
基于实空间视角研究固态高次谐波产生，揭示远场传播导致极短退相干时间，提出优先抑制偏离轨迹的实空间退相干机制以保留真实谐波响应。
2023-10-25 physics.optics
Attosecond synchronization of extreme ultraviolet high harmonics from crystals
强近红外激光脉冲与宽带隙飞秒激光相互作用会产生极紫外波段的高次谐波。这些观测结果开辟了阿秒计量的可能性，在固体中，这将有利于精确测量的发射时间的各个谐波相对于近红外激光场。在这里，我们表明，当从氧化镁晶体的输入表面检测到高次谐波时，双色探测的XUV发射显示出明显的同步性，这在很大程度上与散装固体中电子-空穴相互作用的半经典模型一致。在另一方面，双色光谱图的谐波起源于200 $μ$ m厚的晶体的出射表面被强烈修改，表明在传播过程中的激光场失真的影响。我们的子周期电子和空穴的再碰撞在XUV能量的跟踪是相关的固态源的阿秒脉冲的发展。
2020-01-27 physics.optics
Polarization-state-resolved high-harmonic spectroscopy of solids
对亚光周期电子和结构动力学敏感的阿秒计量学为凝聚态物质的超快光谱学开辟了新的途径。利用强光波来精确控制晶体中极快的载流子动力学，对下一代以千兆赫带宽工作的电子器件和设备来说，具有很大的希望。载流子动力学可以产生高次谐波的驱动光场延伸到极紫外区域。在这里，我们介绍了固体的偏振态分辨高次谐波光谱，它提供了更深入的了解电子和结构动力学发生在一个单一的光周期。从硅和石英样品进行高次谐波产生测量，我们证明了从固体发射的高次谐波的偏振态不仅由晶体对称性决定，但可以动态控制，作为交织的带间和带内电子动力学的结果，负责谐波产生。我们利用这种偏振-动力学对偶性，从椭圆偏振驱动脉冲有效地产生圆偏振谐波。我们的实验结果支持从头计算模拟，提供明确的证据的微观起源的现象。这种光谱技术可能会在未来的新量子材料，如强相关材料的研究中找到重要的应用。明亮的圆偏振谐波在极紫外区的紧凑源将推进我们的工具，手性系统，磁性材料和二维材料的光谱谷选择性。
2018-05-26 physics.optics
Extreme sensitivity refractive index sensor based on lithography-free metal-dielectric cavity
使用相对简单的结构来实现高性能的折射率传感器一直是迫切需要的。在这项工作中，我们提出了一种基于金属介质腔的无光刻传感平台，我们的设备可以达到1456700 nm/RIU的溶液和1596700 nm/RIU的固体材料，和FOM可以达到1234500 /RIU的溶液和1900800 /RIU的固体材料，这两个都是远远高于大多数传感方法。该传感器在TE光和TM光下均具有良好的传感性能，适用于集成微流体通道。我们的方案使用了一个多层结构，10 nm的金膜夹在棱镜和分析物之间，并显示出低成本的高性能传感的巨大潜力。
2019-07-27 physics.optics
Theory of sub-10 fs Generation in Kerr-lens Mode-locked Solid-State Lasers with a Coherent Semiconductor Absorber
本文介绍了利用半导体可饱和吸收体在连续波克尔透镜锁模（KLM）固体激光器中产生超短脉冲的研究结果。超短脉冲产生的问题是解决的理论框架，占相干性质的激光脉冲相互作用。建立了基于广义朗道-金兹伯格激光方程和布洛赫方程耦合的相干吸收体解析模型。我们表明，在没有KLM的情况下，半导体吸收体产生自诱导透明的2 pi-非sech-脉冲，而KLM提供极短的sech形脉冲产生。发现了2 pi和pi-sech型解和变面积啁啾脉冲，表明KLM的存在消除了对吸收体最小调制深度的限制。并对自动调节稳定性和自起动能力进行了分析。
2001-01-14 physics.optics
Multielectron interference of intraband harmonics in solids
固体中的高次谐波产生为我们提供了紧凑和相干的紫外光源。我们的模拟说明了异常的谐波产量的驱动或预激励脉冲的强度依赖。提出了一个多电子干涉模型来揭示极端非线性光学现象的机理。我们发现，$k$解决的带内谐波表现出不同的对称性，相位和振幅，这可以通过使用共振预激发脉冲观察。通过求解半导体Bloch方程得到的干涉极小值的位置与我们的$k$ -分辨半经典模型得到的干涉极小值的位置一致。这种干涉模型可以帮助我们探测$k$的能带结构，优化固体谐波过程的超快电子-空穴动力学。
2019-09-05 physics.optics
Extreme Ultraviolet-Excited Time-Resolved Luminescence Spectroscopy Using an Ultrafast Table-Top High-Harmonic Generation Source
我们提出了一个桌面极紫外（XUV）光束线测量时间和频率分辨的XUV激发光致发光（XEOL）与额外的飞秒分辨率XUV瞬态吸收光谱功能。XUV脉冲是在惰性气体介质中使用近红外脉冲通过高次谐波产生产生的，并聚焦以激发固体样品的发光。发光被准直并被引导到条纹相机中，在条纹相机中，其光谱分量以皮秒时间分辨率被时间分辨。我们的时间分辨XUV激发的发光和比较结果激发在较长波长的发光衰减为三种不同的材料：（i）水杨酸钠，一种常用的XUV闪烁体，（ii）荧光标记分子4-咔唑苯甲酸（CB），和（iii）的锆金属氧代簇标记CB，这是一种光致抗蚀剂的候选人极紫外光刻。我们的研究结果建立了时间分辨XEOL作为一种新的技术来测量瞬态XUV驱动的现象在固态样品，并确定衰变机制的分子后XUV和软X射线激发。
2021-11-01 physics.app-ph physics.chem-ph physics.ins-det
Dielectric response effects in attosecond time-resolved streaked photoelectron spectra of metal surfaces
由亚飞秒极紫外（XUV）脉冲从金属表面释放导带电子以及它们通过固体的传播引起固体中的介电响应，该介电响应作用于光电子波包。我们计算了（唤醒）潜力与此光电子自相互作用的散装和表面等离子体激元激发，并表明，它会引起相当大的，XUV频率依赖的时间转移在激光条纹XUV光电子能谱，这表明观察超快固态介电响应在当代条纹光电子能谱实验。
2011-02-03 cond-mat.other physics.atom-ph physics.optics
High-harmonic generation in amorphous solids
孤立原子和分子中的高次谐波在极紫外光子学和阿秒脉冲计量学中有着广泛的应用。最近，高次谐波也被观察到在固体中，这可能导致重要的应用，如全光学方法的图像价电荷密度和电子能带结构的重建，以及紧凑的XUV光源。以前的HHG研究局限于结晶固体;因此，解耦长程周期性和高密度的各自作用一直具有挑战性。在这里，我们报告的第一个观察到的HHG从无定形熔融石英。通过与石英晶体的比较，我们解耦了长程周期性的作用，石英晶体含有相同的原子组成，但具有长程周期性。我们的研究结果推进了目前对强场过程的理解，导致固体中高次谐波的产生，并影响了强大而紧凑的相干XUV光源。
2017-05-22 physics.optics
Circularly polarized extreme ultraviolet high harmonic generation in graphene
圆偏振极紫外（XUV）辐射对于研究手性敏感的光-物质相互作用具有重要意义。最近的突破已经使得能够通过来自稀有气体的高次谐波产生（HHG）来产生这样的光源。人们越来越有兴趣将HHG介质从气体扩展到固体，特别是2D材料，因为它们在开发超紧凑固态光子器件方面具有很大的潜力，并提供了对材料本身电子特性的见解。然而，石墨烯中的高次谐波由太赫兹到中红外场驱动，目前报道的只产生低次谐波，而且没有谐波驱动的圆偏振激光。在这里，使用第一性原理模拟的时间依赖的密度泛函理论框架内，我们表明，它是可能的，以产生HHG延伸到XUV光谱区的单层扩展石墨烯近红外激光激发。此外，我们证明了单个圆偏振驱动器足以确保具有圆偏振的石墨烯中的HHG。相应的光谱反映了石墨烯晶体的六重旋转对称性。将石墨烯中的HHG扩展到XUV光谱范围并实现圆偏振代表了朝着开发新型纳米级阿秒光子器件和众多应用（例如石墨烯和其他2D材料中的超快手性和自旋动力学的光谱研究和纳米级成像）迈出的重要一步。
2019-02-18 physics.optics
Extreme-ultraviolet laser generation at 118 nm via adaptive random additional periodic-phase engineering in a LiF crystal
本文提出随机附加周期相位策略，在LiF晶体中实现118 nm极紫外激光，输出功率超90 μW，为固态激光最短波长，推动高亮度EUV光源发展。
2025-08-07 physics.app-ph physics.optics
Optics-less beam control of EUV high harmonics generated from solids
本研究提出一种基于固体、结合非共线照明与空间光调制器的HHG方案，实现EUV谐波的无光学元件传播控制，并直接生成贝塞尔光束，为超快光谱及EUV计量制造提供新工具。
2021-11-28 physics.app-ph physics.optics
