《Physical Review Letters》2009年10月30日发表美国堪萨斯州立大学Feng ximao等人的文章,介绍利用20-28飞秒激光器实现孤立阿秒脉冲。
当脉宽仅为几光学周期的激光脉冲驱动原子时,会产生阿秒脉冲列,相邻脉冲的间隔仅有半个光周期。间隔如此短的脉冲列几乎不能用于泵浦-探测实验。相比较而言,孤立的阿秒脉冲是研究气体原子、分子和凝聚态物质中电子动力学的有力工具,利用阿秒脉冲对电子运动进行直接测量和控制,是人们进一步研究从未涉及的时间领域中物质形态的关键。2001年,首个单孤立阿秒脉冲产生。但是产生孤立阿秒脉冲的技术对驱动激光器的要求非常苛刻,因此,利用阿秒脉冲进行的所有实验目前仅有少数几个实验室能够进行。
目前最短的孤立脉冲为80阿秒,通过放大光栅实现。另一种技术是利用偏振光栅,实现130阿秒的单脉冲输出。此外,还有一些方案建议使用更长的激光脉冲,但得到的脉冲宽度还没有经过测量证实。目前的方案中,实现孤立阿秒脉冲要求驱动激光脉冲的脉宽小于5飞秒,这是阻止阿秒光学技术快速发展的关键之一。
Feng等研究人员提议利用通用化双光栅技术(generalized double optical gating, GDOG),利用来自空芯光纤的20飞秒激光脉冲实现260阿秒脉冲,直接来自放大器的28飞秒的激光,输出148的孤立阿秒脉冲。并通过重构条纹光电光谱图对超短脉冲进行了测量。Feng ximao等人提出的方案大大降低了对激光脉冲宽度的要求,使阿秒物理研究可以在更多实验室中进行。
编译自:Generation of isolated attosecond pulses with 20 to 28 femtosecond lasers. Physical Review Letters 103:183901(2009)
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