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亚5fs激光驱动的高次谐波及其光谱调制

张伟  滕浩  运晨霞  汪礼峰  詹敏杰  叶蓬  贺新奎  王兵兵  魏志义  
【摘要】:高次谐波(High harmonic generation)是获得XUV波段相干辐射以及单个阿秒脉冲最佳的方法之一。高次谐波是通过强激光脉冲与气体相互作用的非线性过程产生的,其原理可以用三步模型来描述[1]。在强激光场的作用下,原子隧穿电离产生自由电子,该电子在激光场中加速获得能量,随着激光电场的反转,与母核复合并辐射出高能光子并产生高次谐波。当驱动脉冲是长脉冲时,由于长脉冲里面有多个电场振荡周期,由于每个周期内电场的对称性,这种复合过程在一个光学周期内发生两次,所以产生的高次谐波光谱是按奇次来分布的[2]。但通过比如双色场(two-color mixing)[3]或外加静电场[4]等方法来调制激光电场,可以破坏电场的对称性,使得一个光学周期可能仅存在一次复合,高次谐波光谱则表现为奇次偶次并存。而在少周期的激光脉冲中,由于这样的脉冲电场本身就是不对称的,所以采用少周期脉冲来驱动高次谐波就可以实现奇次谐波之间出现复杂结构光谱分布的观察。

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