优化双色近红外激光及其二次谐波场驱动原子产生孤立阿秒脉冲

随着激光技术的快速发展,通过多色激光的相干合成实现波形的调控已成为可能,这为实现超短孤立的阿秒脉冲输出创造了条件.本文基于强场近似方法,优化双色近红外激光与二次谐波场的相干叠加脉冲驱动氖原子产生孤立阿秒脉冲.研究结果表明,在双色近红外基础上加入倍频光后,通过优化激光参数,能使单原子高次谐波的发射性质得到很大的改善,在一定能量范围内接近实现无啁啾发射,从而获得较短的孤立阿秒脉冲.在考虑了气体的宏观传播效应后,选择合适的实验条件,能够产生脉冲宽度达40 as的孤立脉冲.最后研究了气体压强对高次谐波性质和阿秒脉冲的影响.该研究可为实验室利用近红外激光脉冲驱动原子获得超短孤立阿秒脉冲提供参考.

激光波形调控实现单阶谐波的增强

通过对双色场激光波形的调控,理论上获得了单阶谐波的选择增强.理论分析表明,单阶谐波的选择增强来源于‘W’波形下谐波辐射的折叠区域.而且,第二束调控场的脉宽对‘W’波形下所形成的谐波辐射折叠区域有较大影响.该研究为获得单阶谐波脉冲提供了一种新的方案,对激光光源的发展有帮助.

优化多色激光场产生单个阿秒脉冲的理论模拟

多色组合激光场是一种产生超短孤立阿秒脉冲的可能选通方案.以800 nm飞秒激光作为基频场,利用遗传算法优化双色和三色激光场参数,根据超快光场相干合成技术得到了亚周期激光场.利用优化激光脉冲驱动氖原子即可产生超连续高次谐波并获得单个阿秒脉冲.在考虑宏观传播效应并采取合理参数(激光强度、气体压强、气体靶长度和位置)的情况下,利用球形空间滤波器选择合理空间范围的谐波,得到了中心能量约为200 eV、脉宽约为50 as的单个阿秒脉冲.理论模拟中充分考虑了目前的激光技术和实验条件,本研究结果可为实验室产生超短阿秒脉冲提供重要的理论指导.