Chromatic aberrations correction of attosecond high-order harmonic beams by flat-top spatial shaping of the fundamental beam
气体中高次谐波产生的阿秒脉冲通常表现出很强的色差,这是由宽带和波长依赖的非线性光-物质相互作用引起的。当驱动激光强度在空间上变化时,对于高斯驱动光束,谐波的表观源位置从一个阶到下一个阶显著不同,从而影响阿秒脉冲聚焦在目标上时可实现的强度和持续时间。我们表明,这些色差可以减少空间成形的基本光束产生高次谐波与驱动器具有平顶轮廓内的气体介质。通过测量平面内每个谐波的光强分布和波前,我们获得了极紫外(XUV)光束的特性,并研究了这些特性在焦点附近。我们观察到,通过平顶空间成形控制色差强烈地减少了传播过程中的XUV光谱在光束轴上的变化,并且作为回报,减少了聚焦阿秒脉冲的时间分布和时间偏移的纵向灵敏度。
2023-01-26 physics.optics
Attosecond control of solid-state high harmonic generation using ω-3ω fields
本文利用ω-3ω双色场相干合成调控中红外驱动光波形,在晶体硅中实验证明能以阿秒精度控制电子隧穿时间,并揭示了高次谐波产生与载流子布居之间的相位偏移及发射延迟规律。
2025-05-05 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
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
Multidimensional attosecond clocking near Dirac cones in graphite
Technion—Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Eastern Institute of Technology, Ningbo(宁波东方理工大学);Guangdong Technion—Israel Institute of Technology(广东以色列理工学院)
本文提出将驱动强度作为双色谐波光谱的新维度,在石墨中实现多维阿秒计时,揭示强度相关延迟对能带色散的敏感性,为量子材料研究提供新观测量。
2026-09-14 physics.optics
Extension of all-optical reconstruction method for isolated attosecond pulses using high-harmonic generation streaking spectra
本文扩展了基于HHG条纹谱的全光学方法,成功重建具有光谱最小值和相位跳变的整形孤立阿秒脉冲的光谱相位,并进一步重建红外激光载波包络相位及讨论高次谐波相位重建。
2023-09-06 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
Measuring and controlling the birth of quantum attosecond pulses
该研究将量子光学概念引入阿秒科学,通过红外亮压缩真空与强相干场驱动高次谐波产生过程,实现谐波量子态重建及光子统计特性的亚周期精度操控,为阿秒电动力学奠定基础。
2025-02-13 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
Isolated attosecond spatio-temporal optical vortices: Interplay between the topological charge and orbital angular momentum scaling in high harmonic generation
本研究通过数值模拟揭示空间-光谱涡旋驱动的 HHG 可产生拓扑电荷不随谐波阶次标度的极紫外 STOV,从而实现孤立阿秒时空光学涡旋,并阐明拓扑电荷与内禀 OAM 上转换标度的解耦关系。
2025-06-10 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 dynamics of light-induced resonant hole transfer in high-order-harmonic generation
本文研究了极紫外阿秒脉冲辅助下的高次谐波产生,它可以激发内壳层电子并产生第二个高次谐波平台。基于有效双电子体系的含时组态相互作用单粒子(TDCIS),对氪的一维模型进行了处理,结果表明,XUV辅助的高次谐波谱揭示了半经典电子轨道的持续时间.结果用强场近似解释,并强调了隧穿过程中空穴转移的重要性。最后,讨论了阿秒脉冲串作用下内外空穴间的相干布居数转移。
2017-10-27 physics.atom-ph physics.optics
Towards temporal characterization of intense isolated attosecond pulses from relativistic surface high harmonics
相对论表面高次谐波被认为是产生极紫外(XUV)和X射线光谱范围内的强孤立阿秒脉冲的独特来源。然而,它的实验实现仍然是一个具有挑战性的任务,需要确定的最佳条件,产生孤立的阿秒脉冲,以及他们的时间特性。在这里,我们展示了两个方向的测量。特别是,我们已经向发射的XUV辐射的时间特性的第一步,通过调整阿秒条纹相机的概念,以确定相对论表面高次谐波的时域特性。这些结果得到了PIC模拟的支持,将平均(多次发射)XUV持续时间的上限设定为<6 fs,即使在由非CEP控制的相对论性几周期光脉冲驱动时也是如此。此外,通过测量相对论表面高次谐波谱对驱动红外激光场载波包络相位(CEP)的依赖关系,我们从实验上确定了产生强孤立阿秒脉冲的最佳条件。
2019-05-04 physics.optics physics.plasm-ph
A High Intensity Attosecond Light Source in Compact Geometry at ELI ALPS User Facility
ELI ALPS, The Extreme Light Infrastructure ERIC(ELI ALPS,极端光基础设施欧洲研究基础设施有限公司);Institute of Physics, University of Szeged(塞格德大学物理研究所);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)
本文提出在ELI ALPS用户设施中实现紧凑几何的高强度极紫外光源,用于支持非线性光学和阿秒尺度的超快电子动力学研究。
2026-01-14 physics.optics
Plasma lens for focusing attosecond pulses
Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy(马克斯·玻恩非线性光学和短脉冲光谱学研究所);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器中心)
本文提出一种可调谐等离子体透镜,用于高效聚焦阿秒脉冲并提升高阶谐波生成光束线的传输效率。
2025-12-15 physics.optics
Parametric attosecond pulse amplification far from the ionization threshold from high order harmonic generation in He$^+$
利用三维含时薛定谔方程,首次研究了He原子$^+$激发态高次谐波产生过程中,单原子水平下100 eV左右的阿秒相干脉冲的参量放大.我们提出了远离电离阈值的放大过程的阿秒动力学,并解决其背后的物理问题。一个特定的中心光子能量的放大需要种子XUV脉冲在时间上与驱动激光场完全同步,用于受激复合到He $^+$基态,并且仅在几个特定的激光周期中产生,与实验测量一致。我们的模拟表明,放大的光子能量区域可以通过改变激光场的峰值强度来控制。我们的研究结果为实现具有广泛应用的紧凑型阿秒脉冲强XUV激光器铺平了道路。
2020-05-25 physics.atom-ph physics.optics
Dispersion-free monochromatization method for selecting a single-order harmonic beam
提出了一种利用多层膜反射镜实现多阶高次谐波单色化的方法。利用该方法设计的多层膜反射镜实现了从多阶谐波光束中提取单阶谐波,在软X射线波段具有宽带可调性和高反射率。此外,所提出的单色化方法可以保持飞秒到阿秒的脉冲宽度的反射光束。该装置对于需要高次谐波光束的超快软X射线实验,如飞秒/阿秒、时间分辨、泵浦-探测光谱学,非常有用。
2015-02-18 physics.optics
Optical chirality in high harmonic generation
光手征(OC)-电磁场的基本量之一-对应于光的瞬时手征。它已被用于探索线性光学中的手征光-物质相互作用,但尚未应用于非线性过程。出于探索OC的螺旋偏振的高次谐波和阿秒脉冲的产生中的作用,我们首先分离的OC的横向和傍轴光束的偏振和轨道条款。我们发现,在准单色情况下,阿秒脉冲的偏振相关OC对应于泵浦的OC,但在多色泵浦情况下则不对应。我们将这种差异与多色泵浦的偏振OC沿光周期随时间迅速变化的事实相关联。因此,我们提出了新的数量,非瞬时偏振相关的OC,和时标加权偏振相关的OC,链接的手征性的多色泵和他们产生的阿秒脉冲。对OC理论的扩展将有助于探索各种非线性手征光-物质相互作用。例如,它激励我们提出了一种用于产生具有可调椭圆率的高度椭圆的阿秒脉冲的三环泵。
2017-09-19 physics.optics
How to generate intense isolated attosecond pulses from relativistic plasma mirrors?
高功率激光在相对论等离子体镜上产生多普勒谐波是产生明亮阿秒光爆的一条有希望的途径。然而,一个主要的挑战是找到一种方法来产生孤立的阿秒脉冲,更适合于时间分辨实验,而不是脉冲串。阿秒灯塔效应是一种很有前途的技术,它将不同的传播方向印刻到训练的连续阿秒脉冲上,然后在远场中对一个脉冲进行空间滤波。然而,在相对论范围内,等离子体镜会因入射激光的辐射压力而弯曲,从而聚焦产生的谐波光束。这增加了谐波光束的发散度,并且使得难以在角度上分离阿秒脉冲。在这篇文章中,我们提出了两种新的技术,易于在实验中,显着减少多普勒谐波的发散,并实现了孤立的阿秒脉冲的灯塔效应的产生,而不需要几个周期的激光脉冲。它们的有效性证明了使用国家的最先进的模拟,这表明,隔离的阿秒脉冲与$10$ TW峰值功率在X-UV范围内可以产生与PW类激光器。这些技术同样可以应用于其他生成机制,以减轻对生成隔离阿秒脉冲所需的激光脉冲的持续时间的约束。
2020-03-30 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
Advances in high-order harmonic generation sources for time-resolved investigations
本文综述了基于高次谐波产生的极紫外光源的主要研究方向,并将其应用于时间分辨光谱学中。一些实验和理论工作将讨论在连接良好的阿秒技术。在这种情况下,我们提出了独特的可能性,提供了时间分辨的调查阿秒时间尺度的新的极端光基础设施阿秒光脉冲源,这是目前正在建设中。
2019-02-26 physics.atom-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
Theory of Attosecond Pulses from Relativistic Surface Plasmas
研究了相对论强激光脉冲在过密等离子体层中产生高次谐波的情况。当等离子体表面以相对论速度向观测者反弹时,会产生(亚)阿秒脉冲形式的高次谐波。考虑不同的情况。详细分析了描述最典型情况的“相对论振荡镜”(ROM)模型。由此产生的谐波谱通常是指数为-8/3的幂律[baeva 2006相对论性],但考虑了由于“高阶γ尖峰”而可能出现的例外情况。结果表明,在一定条件下,等离子体表面可形成超致密电子纳米束,并发射出相干同步辐射。由此产生的光谱更加平坦,并导致在反射辐射中形成巨大的阿秒脉冲。谐波辐射也被认为是在时域中,其中它们形成阿秒脉冲的训练。它的特点和选择一个单一的阿秒脉冲通过偏振门的可能性。进一步分析了相对论谐波谱中的谱线结构。结果表明,谐波具有固有的啁啾,它可以负责实验观察到的光谱调制。最后,高次谐波产生被认为是在现实的三维几何。它表明,自由空间衍射可以作为一个高通滤波器,改变光谱和反射场结构。高次谐波倾向于通过反射表面自聚焦。这导致自然的角度发散以及焦点位置处的场增强。使用优化的几何形状相干聚焦谐波可以导致比驱动激光器的场显著更高的场。
2011-11-17 physics.optics physics.plasm-ph
Continuous spectra in high-harmonic generation driven by multicycle laser pulses
我们目前的观测XUV连续辐射在20-37 eV区域的高次谐波产生(HHG)与$4$ - $7\ \mathrm{fs}$脉冲聚焦到氪气体射流。基本机制依赖于单独生成的阿秒脉冲之间的相对延迟和相位的相干控制,可通过调整驱动脉冲的啁啾和相互作用几何形状来实现。在适当的负啁啾和相位匹配条件下,产生的脉冲间干涉产生连续的XUV光谱,这是由于微观和宏观(传播)的贡献。该技术开辟了修改单个阿秒脉冲的相位和从多个驱动激光脉冲相干合成XUV连续谱而不需要孤立的阿秒脉冲串的途径。
2015-10-07 physics.optics
Attosecond pulses at kiloelectronvolt photon energies from high-order harmonic generation with core electrons
研究了强近红外激光与X射线同时作用时,内壳层吸收边以上的高次谐波产生。一个紧密结合的内壳层电子被转移到连续谱中。然后,NIR光接管并驱动释放的电子通过连续谱,直到它最终返回到阳离子,在某些情况下导致复合和发射高次谐波(HH)光子,其被X射线光子能量上移。我们开发了一个理论,这种情况下,并将其应用到$1s$电子的氖原子。增强的HH光用于产生在千电子伏范围内的单个阿秒脉冲。展望非线性X射线物理和HHG为基础的光谱涉及核心轨道进行了讨论。
2014-11-11 physics.atom-ph physics.optics
Tailoring polarisation of attosecond pulses via co-rotating bicircular laser fields
本研究提出利用同向旋转ω-2ω双圆激光场的高次谐波产生,生成偏振特性鲁棒、椭圆率可调的阿秒脉冲,为研究手征敏感的光-物质超快过程提供了新方法。
2023-04-30 physics.atom-ph physics.optics
Topological strong field physics on sub-laser cycle time scale
电子对强激光场响应的亚激光周期时间尺度使原子、分子和固体中的阿秒动力学成像成为可能。光隧穿和高次谐波产生是光学领域阿秒成像的重要特征,包括固体中相变的成像。拓扑相变产生与电子动力学密切相关的物质状态,如通过拓扑绝缘体中的手性边缘电流所表现的。物质的拓扑态在光隧穿和亚周期电子响应中留下了印记吗?我们确定不同的拓扑效应的方向性和阿秒的时间产生的电流在电子注入到导带。我们表明,电子隧道不同的带隙在平凡和拓扑阶段,对于相同的能带结构,并确定在这个过程中的贝里曲率的关键作用。这些效应映射到高次谐波发射中的拓扑依赖的阿秒延迟和发射谐波的螺旋度,它们可以记录系统的相图及其拓扑不变量。因此,拓扑状态的系统控制其阿秒,高度非平衡的电子响应强低频激光场,散装。我们的研究结果创造了拓扑系统研究的新路线图,建立在亚激光周期强场响应的普遍属性-阿秒科学的独特标志。
2018-11-14 physics.optics
Energy scaling of water window high-order harmonic generation for single-shot soft X-ray spectroscopy and live-cell imaging
全相干软X射线阿秒脉冲目前可通过高次谐波产生(HHG)获得;然而,其不足的输出能量阻碍了各种应用,例如阿秒尺度软X射线非线性实验、软X射线自由电子激光的播种、阿秒泵浦阿秒探测光谱和单次激发成像。在本文中,对这些令人兴奋的研究的实施,我们展示了一个软X射线谐波光束,是两个以上的数量级强到水窗区域相比,以前的作品。这是通过将新开发的TW级中红外飞秒激光器和首次在中红外区域的HHG的松散聚焦几何结构相结合来实现的。由于采用中性介质靶的松散聚焦几何结构,我们实现了高转换效率、低光束发散度和显著降低的介质气压。作为我们的纳焦耳级水窗软X射线谐波源的第一个应用,我们展示了近边X射线吸收精细结构(NEXAFS)实验与清晰的精细吸收光谱附近的K-和L-边缘观察到的各种样品。对高次谐波能量定标方法的系统研究为单次激发吸收光谱和飞秒时间分辨率的活细胞成像提供了可能。
2020-03-15 physics.optics
Quantum Path Control in High-Order Harmonic Generation via Squeezed Lights
本研究利用压缩光选择性控制高次谐波产生中的长短量子路径,通过量子涨落调节相位匹配,实现整个谐波平台上的路径选择,有望产生亚原子时间单位的孤立阿秒脉冲。
2025-09-25 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
Attosecond Rabi Oscillations in High Harmonic Generation Resonantly Driven by Extreme Ultraviolet Laser Fields
该研究理论分析He原子与强EUV脉冲的共振相互作用,发现高次谐波谱中存在创纪录的快速阿秒Rabi振荡,并揭示束缚—束缚耦合主导的新强场机制。
2024-04-08 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Helicity-selected near-circularly polarized attosecond pulses generated from mixed He-Ne gases
提出利用双色反向旋转圆偏振场在混合He-Ne气体中产生螺旋性选择的近圆偏振阿秒脉冲的方法,通过选择单一螺旋分量简化了高椭圆度谐波的产生。
2024-09-29 physics.atom-ph physics.optics
Attosecond quantum spectroscopy with entangled photon pairs
Peking University(北京大学);Max Born Institute(马克斯·玻恩研究所)
研究利用纠缠光子对驱动固体内高次谐波生成,揭示了光子聚束现象及量子诱导相关性在XUV领域的转移,为阿秒光谱学发展提供新途径。
2026-04-08 physics.optics quant-ph
Attosecond Path Qubits in High-Harmonic Generation: Classical Dephasing and Trace-Out Decoherence
Guangdong Technion - Israel Institute of Technology(广东以色列理工学院);Technion – Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Eastern Institute of Technology(东方理工大学)
提出高次谐波产生中主导的短、长轨迹构成可实验操控的阿秒路径量子比特,通过轨迹分辨密度矩阵识别经典退相与量子退相干两种机制,并展示模式选择与条件化可隔离它们。
2026-06-19 physics.optics quant-ph
High Harmonic Generation in Solids: Particle and Wave Perspectives
本文综述固体高次谐波产生,重新审视粒子视角的激光诱导电子再碰撞图像及其局限,并介绍以波视角的Huygens-Fresnel图像理解强场超快动力学。
2023-04-25 physics.optics
All-optical spatio-temporal metrology for isolated attosecond pulses
孤立阿秒脉冲的特性研究是其应用的基础。IAP的完整表征最终需要在时间和空间域中确定其电场。然而,以前的方法,如广泛使用的RABBITT和阿秒条纹,只测量阿秒脉冲的时间轮廓。在这里,我们展示了一个全光学的方法来测量的IAP的时空特性。通过在驱动场中引入非共线扰动脉冲,IAP产生过程在空间和时间上都发生了改变,表现为谐波谱的空间和频率调制。通过使用FROG类检索方法,谐波频谱的空间-频谱相位被忠实地从诱导的空间-频谱调制中提取,这允许在时间和空间上彻底表征IAP。利用该方法,对双色驱动场产生的近场和远场IAP的时空结构进行了完整的重构,揭示了IAP产生过程中的弱时空耦合.该方法克服了传统原位测量方法在时间测量方面的局限性,为IAP表征提供了可靠的整体测量方法。
2022-06-26 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
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
Attosecond vortices in semiconductor materials
本文首次从理论上研究了半导体与强拉盖尔-高斯光束相互作用产生短波长阿秒涡旋光束的机制,结合半导体布洛赫方程与薄板模型,以氧化锌晶体为例,发现平台区谐波对涡旋光束产生有特定贡献,为高效产生短波长阿秒涡旋光束提供了新思路。
2024-10-18 physics.atom-ph physics.optics
Generation of isolated attosecond pulses in the far field by spatial filtering with an intense few-cycle mid-infrared laser
我们报告的高次谐波产生(HHG)的理论计算,包括多电子效应和宏观传播的基本和谐波场在电离介质中。通过时频分析,我们发现基频光场的整形是造成高次谐波谱连续结构的原因。我们进一步提出了一种利用轴向滤波器选择不同发散角的远场谐波来获得孤立阿秒脉冲的方法。我们还讨论了IAP的载波包络相位依赖性和优化IAP产量的可能性。利用强的几个周期的中红外激光,这为产生孤立的阿秒脉冲提供了一种可能的方法。
2011-07-19 physics.atom-ph physics.optics
Attosecond delays of high harmonic emissions from isotopes of molecular hydrogen measured by Gouy phase XUV interferometer
高次谐波光谱可以访问编码在高次谐波产生(HHG)信号的振幅和相位中的分子系统的结构和动力学信息4。然而,谐波相位的测量是一项艰巨的任务。本文介绍了利用先进的极紫外古伊相位干涉仪对氢分子两种同位素间高次谐波相位差的精确测量。测得的相位差约为200 mrad,相当于3阿秒(1 as = 10^-18 s)的时间延迟,几乎与谐波阶数无关。测量结果与四维含时薛定谔方程的数值计算结果吻合得很好。数值模拟还揭示了分子取向和分子内双中心干涉对测量相位差的影响。该技术为测量不同原子和分子的谐波发射相位开辟了一条新途径。与同分异构或同位素的比较一起,它也使得在强激光场中观察分子结构和核运动对电子动力学的微妙影响成为可能。
2021-11-10 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Generation of broad XUV continuous high harmonic spectra and isolated attosecond pulses with intense mid-infrared lasers
我们目前的实验结果表明,近连续的外观在高次谐波产生(HHG)光谱的原子和分子物种的红外脉冲的驱动激光强度的增加。详细的宏观模拟表明,这些近连续谱能够产生IAP在远场,如果一个适当的空间滤波器被应用。此外,我们的模拟表明,近连续谱和IAP是强的时间和空间整形(蓝移和散焦)的驱动场的产品。这提供了一种可能性,即使没有载波包络相位稳定的中红外激光脉冲,产生具有宽范围的光子能量,包括高原谐波的IAP。
2011-10-04 physics.atom-ph physics.optics
Order-dependent structure of High Harmonic Wavefronts
高次谐波的物理学导致了阿秒脉冲的产生和阿秒脉冲串的产生。确认脉冲持续时间的测量都是在远场进行的。所有的脉冲宽度测量都默认光束的波前和强度分布与频率无关。然而,如果一个或两个是频率相关的,则检索到的脉冲持续时间取决于进行测量的位置。我们测量到每个谐波非常接近高斯,但我们也发现,强度分布和光束波前显着依赖于谐波阶数。因此,我们的研究结果意味着脉冲持续时间将取决于观察脉冲的位置。在光束中的一个点处测量光谱分辨的波前以及时间特性将使得阿秒脉冲的完整时空重构成为可能。未来的阿秒科学实验不必局限于空间平均的可观测量。
2011-12-15 physics.atom-ph physics.optics
Attosecond correlation interferometry
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter(马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所);Guangdong Technion-Israel Institute of Technology(广东以色列理工学院)
本文通过双模压缩真空扰动高次谐波产生,将红外关联转移到阿秒XUV模式,并利用偶数次谐波干涉和协方差测量实现振幅与相位关联的阿秒级探测,建立量子阿秒科学框架。
2026-09-30 physics.optics quant-ph
Quantum mechanical approach to probing the birth of attosecond pulses using a two-color field
我们研究了利用强激光和弱二次谐波场产生偶次和奇次谐波。我们的理论方法是基于解决鞍点方程的强场近似。计算了偶次谐波振荡的相位随基波场和二次谐波场之间的延迟的变化,发现其随能量的变化与最近的实验结果符合得很好。我们还发现这种相位变化与阿秒脉冲群延迟之间的关系依赖于基场的强度和波长以及原子的电离势。
2011-03-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Attosecond-resolved quantum fluctuations of light and matter
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Max Planck Institute for the Science of Light(马克斯·普朗克光科学研究所);Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡大学);Max Born Institute(马克斯·玻恩研究所);Guangdong Technion-Israel Institute of Technology(广东以色列理工学院)
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
Attosecond spectroscopy using vacuum-ultraviolet pulses emitted from laser-driven semiconductors
本研究利用激光驱动ZnO半导体产生的高次谐波生成阿秒脉冲,通过互相关方法追踪铯原子超快电离动力学,开辟了阿秒光谱学新窗口,并有望产生非经典纠缠光态。
2024-05-28 physics.optics quant-ph
Intensity Dependence of Laser-Assisted Attosecond Photoionization Spectra
实验研究了红外探测场强度对用RABITT方法测量阿秒脉冲训练(APT)相位的影响。我们发现,如果施加一个强的红外场,阿秒脉冲将出现低于实际的啁啾率。我们还观察到发病的条纹制度在弱场RABITT条件的崩溃。我们执行的谐波和边带连续状态的傅立叶分析,并表明,可以提取更高的傅立叶分量的谐波的相互相位关系。
2009-07-22 physics.atom-ph physics.optics
Spatio-temporal coupling of attosecond pulses
到目前为止,产生的最短光脉冲大约是几十阿秒,中心频率在极紫外范围内,带宽超过几十eV。它们通常作为由驱动激光周期的一半分离的脉冲的训练产生,在频域中导致高的奇次谐波的频谱。随着光脉冲变得更短并且光谱更宽,广泛使用的近似包括将光学波形写为时间和空间振幅的乘积不再适用。在这里,我们调查的时间和空间属性的阿秒脉冲的相互作用。我们发现,产生的谐波的发散和焦点位置往往强烈地依赖于它们的频率,导致宽带阿秒脉冲的强色差。我们的论证使用一个简单的分析模型,高斯光学,数值传播计算和实验谐波发散测量的基础上。这种影响需要考虑未来的应用,需要高质量的聚焦,同时保持宽带/超短特性的辐射。
2018-10-15 physics.atom-ph physics.optics
Optimizing attosecond pulse generation in solids by modulating electronic dynamics with monochromatic laser field
本研究提出一种通过单色激光场调制电子动力学的实用方法,在保持峰值电场恒定下调节光子能量优化阿秒脉冲宽度,已在六方氮化硼及多种材料中验证有效,为提升固态高次谐波性能提供新路径。
2025-02-24 cond-mat.mes-hall 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
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
Relativistic plasma control for single attosecond pulse generation
为了描述等离子体表面高次谐波的产生,我们引入了{ \it视反射点}(ARP)的概念。在外部观察者看来,ARP处的辐射电场为零。ARP的相对论动力学完全定义了高次谐波和阿秒脉冲的产生。ARP速度是时间的平滑函数。然而,相应的$γ$因子在切向矢势消失和表面速度接近光速时具有尖锐的尖峰。我们表明,管理激光偏振,可以有效地控制ARP动态,例如,以从由多周期驱动器产生的短脉冲训练中选通出单个(亚)阿秒脉冲。这种相对论性控制是通过粒子在细胞中的模拟数值演示。
2006-01-09 physics.optics physics.plasm-ph
Attosecond Path Qubits in Strong-Field Physics
Solid State Institute, Physics Department and Helen Diller Quantum Center, Technion-Israel Institute of Technology(以色列理工学院固体物理研究所、物理系及海伦·迪勒量子中心);Physics Department, Guangdong Technion – Israel Institute of Technology(广东以色列理工学院物理系)
本文提出阿秒路径量子比特,用于强场物理中描述电子运动的相干干涉,并通过实验技术实现其制备、操控和读取,为超快相干计量和开放量子动力学研究提供新方法。
2026-01-13 physics.optics