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西安光机所阿秒脉冲测量研究取得新进展

2019-12-25

 来源:2019年12月20日《西安日报》第4版

本报讯(首席记者 杨斌鹄)昨日记者获悉,西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室阿秒研究团队取得重要进展,在攻克了一系列阿秒脉冲产生与测量关键技术基础上,在实验上首次获得了159as的孤立阿秒脉冲测量结果。

阿秒脉冲的产生机理来自超短超强激光与物质极端非线性作用中的高次谐波产生过程,高次谐波在时域表现为间距半个光周期的阿秒脉冲序列,而对很多应用来说,需要从阿秒脉冲序列中选择出单个或孤立阿秒脉冲,此外由于高次谐波的产生效率非常低(通常为10-6甚至更低),产生的阿秒脉冲能量非常低(一般为纳焦或亚纳焦级)。孤立阿秒脉冲的产生与测量已成为阿秒技术及应用中的核心关键技术。

为了实现高效孤立阿秒脉冲的产生,团队在实验中首先将中心波长750nm、载波包络相位稳定的少周期钛宝石飞秒脉冲聚焦到Ne气靶上激发出极紫外(XUV)波段的高次谐波,并采用双光学选通门方法整形飞秒脉冲驱动光电场形状,使得只有半个驱动光周期能够产生阿秒脉冲辐射,实现了孤立阿秒脉冲的选通。

 

基于以上关键技术攻关,利用获得的阿秒光电子条纹谱经反演重构算法得到了孤立阿秒脉冲的谱相位及脉宽信息,最终孤立阿秒脉冲宽度为159as,进一步优化色散补偿过程,可获得更窄的阿秒脉冲宽度。