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西安光机所阿秒脉冲测量研究取得新进展
时间:2021-09-19 来源:亚新体育官网 浏览量 83650 次
本文摘要:近期,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室阿秒研究团队获得新进展,在攻下了一系列阿秒脉冲产生与测量关键技术基础上,在实验上首次取得了159as的孤立无援阿秒脉冲测量结果。

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近期,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室阿秒研究团队获得新进展,在攻下了一系列阿秒脉冲产生与测量关键技术基础上,在实验上首次取得了159as的孤立无援阿秒脉冲测量结果。阿秒脉冲的产生机理来自非同极强激光与物质极端非线性起到中的古志谐波产生过程,古志谐波在时域展现出为间距半个光周期的阿秒脉冲序列,而对很多应用于来说,必须从阿秒脉冲序列中自由选择出有单个或孤立无援阿秒脉冲,此外由于古志谐波的产生效率非常低(一般来说为10-6甚至更加较低),产生的阿秒脉冲能量非常低(一般为纳焦或亚纳焦级),传统的飞秒脉冲自涉及测量技术无法必要应用于。孤立无援阿秒脉冲的产生与测量已沦为阿秒技术及应用于中的核心关键技术。为了构建高效孤立无援阿秒脉冲的产生,团队在实验中首先将中心波长750nm、载波正弦振幅平稳的少周期钛宝石飞秒脉冲探讨到Ne气靶上唤起出有极紫外(XUV)波段的古志谐波,并使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需要产生阿秒脉冲电磁辐射,构建了孤立无援阿秒脉冲的选通。

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同时,为构建低转化成效率的孤立无援阿秒脉冲产生,团队通过优化驱动光脉冲与惰性气体相互作用参数来构建振幅给定,并使用薄膜滤波技术用作毫焦量级的红外驱动光与纳焦量级的XUV阿秒脉冲的有效地分离出来,同时构建了孤立无援阿秒脉冲的色散补偿。此外,团队自主设计与研制了一套高能量分辨率阿秒条纹照相机。阿秒条纹照相机是目前孤立无援阿秒脉冲尤为普遍的测量方法,其原理是首先XUV阿秒脉冲与惰性气体靶相互作用产生阿秒光电子,并在近红外光电场中获得调制,通过时间延迟扫瞄取得阿秒光电子谱图,并通过反演重构算法获得阿秒脉冲的光电场产于和脉冲宽度等信息,其核心技术是测量光电子动量的时间飞行中谱仪的设计与研制。

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团队利用电子光学技术自主设计并研制成长度2m的时间飞行中谱仪,该谱仪采行磁瓶式结构,解决问题了光电离后收敛角大造成的光电子搜集效率较低的难题。另外,使用动态对系统的实时瞄准技术构建了近红外泵浦光与XUV观测光脉冲之间高精度的实时和平稳。基于以上关键技术研制成功,利用取得的阿秒光电子条纹序经反演重构算法获得了孤立无援阿秒脉冲的序振幅及脉长信息,最后孤立无援阿秒脉冲宽度为159as,更进一步优化色散补偿过程,可取得更加较宽的阿秒脉冲宽度。该研究工作获得国家自然科学基金重大项目、中科院创意国际团队、中科院关键技术人才团队、西部青年学者项目等的资助,该工作也获得中科院光电研究院博士李捷的大力协助。

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