量子路径控制生成宽频软X射线连续辐射谱

数值研究了双色激光脉冲与一维氩原子相互作用的谐波发射功率谱.双色激光脉冲由800nm和1600nm的两束激光组成,脉冲持续时间为9.7fs.计算结果表明,相对相位为π时,谐波截止频率从单色场情形的58eV大幅度地展宽到316eV,获得频宽为93eV的软X射线连续辐射谱.此外,还采用短程的普薛耳-特勒势和长程的软化库仑势进行比对,数值结果表明该连续辐射谱的存在具有普适性.通过半经典的"三步"模型和时频分析小波变换方法对该连续辐射谱进行分析,发现其主要由单一的"短"量子路径生成,直接叠加频率从225eV到318eV的连续谱谐波获得了脉宽为46as的孤立脉冲.与其他双色激光场控制量子路径生成孤立阿秒脉冲方案相比,本文的方法因采用脉冲持续时间较长的短激光脉冲,在实验上更具操作性.

附加谐波脉冲生成强的39阿秒孤立脉冲

采用多周期800nm激光组合它的27次谐波脉冲生成超短、宽频的孤立阿秒脉冲.研究表明,脉宽为1fs的27次谐波脉冲可以有效地控制电子动力学过程.将其加入到单色激光场的特定时域,可以控制电离概率在半个光学周期内迅速提升,使得谐波的转化效率相对于单色场情形增强4个数量级,并实现单一的短量子路径选择,出现频宽为108eV的超连续辐射谱,叠加该连续谱140次到210次谐波获得了脉宽为39as的强、短孤立脉冲.与文献[7]中采用5fs/800nm激光附加紫外阿秒脉冲的方法相比,该方案生成的连续谱频带增宽一倍,获得的阿秒脉冲更短更强.