据悉，阿秒脉冲是在自然时间尺度(阿秒(10-18秒))上进行电子动力学时间分辨研究的不可或缺的工具。

环形光束在空间中的传播。突出显示的区域指示应放置镜子的位置，以有效地将阿托秒脉冲与产生的激光束分开。

研究包括符合学和对统计或信噪比要求较高的实验，特别是在化学和生物学中固体和分子样品的研究。对于这些前沿的研究课题，科学家需要在一定的单位时间内增加阿秒脉冲的数量，这只能通过增加阿秒源的重复频率来实现。为此，需要一个高平均功率和高重复频率的激光源。然而，与使用低功率驱动器的传统阿秒光束相比，驱动激光源的高平均功率带来了困难:产生后很难将阿秒脉冲从高平均功率激光束中分离出来。为了克服这个问题,科学家的极端光基础设施的阿托秒脉冲光源塑造了激光束的环形形状,并结合适当的实验配置他们达到了最高attosecond-pulse-train每个镜头所产生的能源系统重复率高于10 kHz。

这些结果是由Peng Ye 博士和他的同事在Balázs Major博士和Katalin Varjú教授的指导下使用ELI ALPS的HR-GHHG束流线获得的。虽然J.Peatross在1994年提出了使用环形光束产生高次谐波的想法，自那以后Y.Mairesse在2003年使用低功率激光器产生阿秒脉冲，但要将这一概念推广到高平均值，有几个障碍必须克服才能成功。主要的困难在于，当使用高平均功率的激光器时，应仔细和适当地考虑激光脉冲通过自由空间和电离产生介质的传播。ELI ALPS的科学家将这种方法应用于高平均功率系统，因此获得了迄今为止从产生点到目标位置的最高阿秒脉冲传输率。

该方法依赖于高谐波产生过程中涉及的强场效应。聚焦后的环形激光束传播到一个类高斯固体光点上，在聚焦处产生阿秒脉冲，然后进一步传播到一个完美的环形光束。由于激光脉冲的强电场作用，这种光-物质相互作用产生了高度的非线性效应，所产生的阿秒光束的形状与激光光束的形状不同。这样它就可以在空间上从驱动激光中分离出来。ELI ALPS的科学家们还利用自由传播的优势将探测光束塑造成环形，这样它就可以与低损耗的阿秒脉冲相结合。因此，泵浦探测实验可以受益于阿秒脉冲和探测激光束的高能量。

在ELI ALPS上实现了100 kHz的高能阿秒脉冲序列源，许多需要高重复频率和足够能量的实验现在都可以进行。

来源：High-Flux 100 kHz Attosecond Pulse Source Driven by a High-AveragePower Annular Laser Beam，Ultrafast Science，10.34133/2022/9823783