利用两束同色圆偏振激光场产生水窗区间阿秒脉冲

数值研究了氦原子在两束同色圆偏激光场下发射高次谐波以及阿秒脉冲的特点.计算结果表明,当适当调节两束激光场的波长,相位以及时间延迟时,不仅高次谐波谱的平台区域能得到很大的扩展,而且谐波的强度也有较大的增强,形成了一个500eV的超长平台区.最后,通过适当的叠加谐波平台上的谐波,可获得一系列脉宽为35as左右的水窗区间阿秒脉冲.     

通过双色激光场和低频电场合成获得孤立40阿秒脉冲

本文提出了一个在双色激光场上叠加低频电场来拓宽高次谐波谱平台区域,从而获得孤立40阿秒脉冲的方案.计算中,我们针对氯原子数值求解了一维含时薛定谔方程,并结合电子的经典回碰动能随时间分布图以及时频分析图,分析了低频电场对高次谐波谱产生过程的影响.计算结果表明,该方案可以有效的拓宽谐波谱的平台区域.通过叠加适当阶数的谐波谱,我们得到了孤立40阿秒脉冲.     

通过双色激光场和低频电场合成获得孤立40阿秒脉冲

本文提出了一个在双色激光场上叠加低频电场来拓宽高次谐波谱平台区域,从而获得孤立40阿秒脉冲的方案.计算中,我们针对氦原子数值求解了一维含时薛定谔方程,并结合电子的经典回碰动能随时间分布图以及时频分析图,分析了低频电场对高次谐波谱产生过程的影响.计算结果表明,该方案可以有效的拓宽谐波谱的平台区域.通过叠加适当阶数的谐波谱,我们得到了孤立40阿秒脉冲.     

空间非均匀场下核间距对不对称分子谐波发射的影响

数值研究了空间非均匀场下核间距离对于不对称分子HeH~(2+)发射高次谐波以及阿秒脉冲的影响.计算结果表明,通过适当调节HeH~(2+)分子离子的核间距离以及空间非均匀参数,不仅谐波发射的截止能量得到了延伸,而且单一的短量子路径也被选择出来对谐波发射起作用.随后适当引入第二束控制激光场,谐波截止能量得到了进一步扩展,形成了两个带宽分别在431 eV和372 eV的连续平台区.最后,通过适当的叠加谐波,可获得脉宽为31 as-65 as的一系列阿秒X射线光源.     

利用超短紫外光源增强阿秒脉冲的强度

提出了一种利用超短紫外光源来增强阿秒脉冲强度的方法. 计算结果表明,当适当的加入一束125 nm光源到双色正交激光场时,不仅高次谐波的强度比原双色场时增强了2个数量级,而且选择单一的量子路径对谐波发射起作用,进而形成了一个152 eV的超长平台区. 随后通过激光参数的优化,发现激光脉宽和偏振角对于谐波强度的增强不太敏感. 最后,通过叠加谐波可获得脉宽仅为38 as 的孤立阿秒脉冲,其强度比原双色场情况下产生的阿秒脉冲增强了2个数量级.     

空间非均匀场下核间距对不对称分子谐波发射的影响

数值研究了空间非均匀场下核间距离对于不对称分子HeH2+发射高次谐波以及阿秒脉冲的影响。计算结果表明,通过适当调节HeH2+分子离子的核间距离以及空间非均匀参数,不仅谐波发射的截止能量得到了延伸,而且单一的短量子路径也被选择出来对谐波发射起作用。随后适当引入第二束控制激光场,谐波截止能量得到了进一步扩展,形成了两个带宽分别在431eV和372eV的连续平台区。 最后,通过适当的叠加谐波,可获得脉宽为31as-65as的一系列阿秒X射线光源。     

啁啾激光与半周期脉冲形成的组合场驱动原子产生单个阿秒脉冲

提出了由波长为800 nm、脉冲宽度为5 fs的啁啾激光与半周期脉冲形成组合场,并利用这种组合场驱动一维模型氦原子获得单个阿秒脉冲. 通过数值求解一维氦原子的含时薛定谔方程,发现氦原子在组合场驱动下高次谐波谱的截止位置可以扩展到I_p+21.6U_p. 对第二平台区域不同范围内高次谐波的叠加都能得到单个阿秒脉冲,最短可达37 as,特别是对平台区域的前端进行叠加不仅能够得到较短的单个阿秒脉冲,而且与截止位置附近高次谐波构造的阿秒脉冲相比,强度提高了3个数量级. 关键词： 啁啾激光场 半周期脉冲 高次谐波 阿秒脉冲     

利用超短的紫外光源来增强阿秒脉冲的强度

本文理论提出了一种利用超短紫外光源来增强阿秒脉冲强度的方法. 计算结果表明, 当适当的加入一束62nm或者125nm超短紫外光源到双色激光场时, 不仅高次谐波的截止能量被延伸了, 而且谐波的强度也比原双色场时有明显的增强. 尤其是当采用125nm光源时,谐波的强度被增强了2个数量级,并且形成了一个232eV的超长平台区. 最后通过叠加谐波次数从113次到170次可获得脉宽仅为43as的孤立阿秒脉冲, 其强度比原双色场情况下产生的阿秒脉冲增强了2个数量级.     

利用超短的紫外光源来增强阿秒脉冲的强度

本文理论提出了一种利用超短紫外光源来增强阿秒脉冲强度的方法 .计算结果表明,当适当的加入一束62 nm或者125 nm超短紫外光源到双色激光场时,不仅高次谐波的截止能量被延伸了,而且谐波的强度也比原双色场时有明显的增强.尤其是当采用125 nm光源时,谐波的强度被增强了2个数量级,并且形成了一个232 e V的超长平台区.最后通过叠加谐波次数从113次到170次可获得脉宽仅为43 as的孤立阿秒脉冲,其强度比原双色场情况下产生的阿秒脉冲增强了2个数量级.     

交叉型纳米结构下气体位置对阿秒脉冲的影响

理论提出并研究了一种在交叉型纳米结构下运用非均匀极化门方案获得孤立阿秒脉冲的方法.结果表明,当气体沿纳米结构负方向注入时,用于产生阿秒脉冲的高阶谐波只发生在纳米结构的一侧.因此,在此方案下,不仅谐波截止能量得到延伸,而且谐波干涉结构得到减小.随后,通过叠加平台区的谐波,可获得一个持续时间在33 as的孤立阿秒脉冲.     

利用空间非均匀场偏振门方案产生超短的X射线光源

理论提出了一种利用空间非均匀场偏振门方案延伸高次谐波截止能量以及获得超短X射线光源的方法。计算结果表明, 当适当调节两束圆偏振激光场的延迟时间以及空间非均匀参数时,不仅高次谐波谱的平台区域能得到很大的扩展,并且谐波谱上的干涉也明显减小,形成了一个由单一量子路径贡献而成的310eV的超长平台区。谐波相位分析显示,平台区谐波相位呈线性分布。最后,通过适当的叠加谐波平台上的谐波, 可获得一系列相位稳定的脉宽在50as以下的超短X射线光源。     

利用空间非均匀场偏振门方案产生超短的X射线光源

理论提出了一种利用空间非均匀场偏振门方案延伸高次谐波截止能量以及获得超短X射线光源的方法。计算结果表明, 当适当调节两束圆偏振激光场的延迟时间以及空间非均匀参数时,不仅高次谐波谱的平台区域能得到很大的扩展,并且谐波谱上的干涉也明显减小,形成了一个由单一量子路径贡献而成的310eV的超长平台区。谐波相位分析显示,平台区谐波相位呈线性分布。最后,通过适当的叠加谐波平台上的谐波, 可获得一系列相位稳定的脉宽在50as以下的超短X射线光源。     

利用三束中红外空间非均匀激光场产生超长平台区

数值研究了氦离子在三束中红外激光场下发射高次谐波以及阿秒脉冲的特点. 计算结果表明, 通过适当调节三束激光场的延迟时间和相位角, 不仅谐波发射的截止能量得到了延伸, 而且单一的量子路径也被选择出来对谐波发射起作用, 随后通过适当的引入空间非均匀参数,谐波截止能量得到了进一步扩展,形成了一个超长的1773eV的平台区. 并且我们发现当选择氦离子的基态和第一激发态为叠加初始态时,谐波的强度被增强了4-6个数量级. 最后, 通过叠加谐波谱上的谐波, 可获得一系列脉宽为32as左右的阿秒X射线光源. 并且这些光源的强度比氦离子基态作为初始态时增强了4-6个数量级.     

利用三束中红外空间非均匀激光场产生超长平台区

数值研究了氦离子在三束中红外激光场下发射高次谐波以及阿秒脉冲的特点. 计算结果表明, 通过适当调节三束激光场的延迟时间和相位角, 不仅谐波发射的截止能量得到了延伸, 而且单一的量子路径也被选择出来对谐波发射起作用, 随后通过适当的引入空间非均匀参数,谐波截止能量得到了进一步扩展,形成了一个超长的1773eV的平台区. 并且我们发现当选择氦离子的基态和第一激发态为叠加初始态时,谐波的强度被增强了4-6个数量级. 最后, 通过叠加谐波谱上的谐波, 可获得一系列脉宽为32as左右的阿秒X射线光源. 并且这些光源的强度比氦离子基态作为初始态时增强了4-6个数量级.     

非平行偏振双色场驱动产生脉宽稳定的单个宽谱阿秒脉冲

提出一种直接得到脉宽稳定的单个宽谱阿秒脉冲的新方法.利用波长为800 nm脉宽为5 fs的超短脉冲叠加上偏振方向与主脉冲成π/3,脉宽同样为5 fs的二次谐波脉冲驱动氦原子,可以得到宽度达到50 eV的超连续谱.当二次谐波的强度大于10¹⁴ W/cm²时,超连续谱的位置以及谱宽几乎不会随着二次谐波脉冲的强度的改变而改变.对85—125 eV的超连续谱进行滤波可以直接得到100 as左右的单个阿秒脉冲,这个性质对于实验上获得单个宽谱阿秒脉冲而言是非常有利的. 关键词： 阿秒脉冲 超连续谱     

基于平衡光学互相关方法的超短脉冲激光相干合成技术

相干合成技术是超快光学领域的重要研究方向之一.当单路脉冲激光的连续谱超过一个倍频程时,精确控制其光谱相位(色散管理)是获得亚周期超短脉冲激光的关键.由于常见的脉冲压缩系统存在光谱带宽限制,因此多通道相干合成技术受到了广泛的关注.本文将充气空心光纤展宽后的超倍频程连续光谱分波段独立压缩,并利用平衡光学互相关方法锁定子脉冲之间的相位延迟,获得了4.1 fs的合成脉冲.实验结果表明相干合成技术在高能量亚周期超快光场调控中存在优势.     

Half-cycle pulses in the mid-infrared from a two-color laser-induced filament

Four-wave mixing (FWM) of femtosecond near-infrared laser pulses and its second harmonic in the filamentation regime is shown to give rise to ultrashort field waveforms in the mid-infrared with pulse widths as short as a half of the field cycle and produce ultrabroadband supercontinuum spectra stretching from the mid-IR to the terahertz region. Generation of 7-fs pulses centered at 4.35 μm is demonstrated by a two-color filamentation experiment, where the 25-fs, 800-nm fundamental-wavelength output of a Ti: Sapphire laser is mixed with its second harmonic. The spectral and temporal properties of the mid-IR waveforms, as well as their emission pattern, are consistent with the FWM scenario of frequency conversion generalized to include the Kerr effect and ionization-induced refractive-index modulation.     

Harmonic Extension and Enhancement Using a Two-Color Chirped Pulse and an Ultrashort Ultraviolet Pulse

A promising method to both extend the harmonic energy and enhance the harmonic intensity is presented when a He atom is exposed to the combination of a two-color chirped pulse and an ultrashort ultraviolet pulse. It is found that: (1) with the introduction of the two chirps, the harmonic energy has been remarkably extended; (2) by properly adding an ultrashort ultraviolet pulse to this synthesized two-color chirped pulse, the harmonic yield is enhanced by 3 orders of magnitude compared with the two-color chirped case; (3) the harmonic spectrum higher than the 96th order shows an ultrabroad supercontinuum with a 395 eV bandwidth, and the proper superposition over the harmonics directly produced a series of intense 40 as pulses which is 3 orders of magnitude higher than that in the two-color chirped case.     

Enhancement and broadening of extreme-ultraviolet supercontinuum in a relative phase controlled two-color laser field

We experimentally demonstrate the generation of an extreme-ultraviolet (XUV) supercontinuum in argon with a two-color laser field consisting of an intense 7 fs pulse at 800 nm and a relatively weak 37 fs pulse at 400 nm. By controlling the relative time delay between the two laser pulses, we observe enhanced high-order harmonic generation as well as spectral broadening of the supercontinuum. A method to produce isolated attosecond pulses with variable width and intensity is proposed.