飞秒激光强场中高次谐波课件.ppt

1、飞秒激光强场中的高次谐波飞秒激光强场中的高次谐波高次谐波高次谐波(High-order Harmonic Generation)概念概念:由某一基频光与非线性物质作用而辐射出一系列的频率是基由某一基频光与非线性物质作用而辐射出一系列的频率是基 频光整频光整 数倍的光。数倍的光。(VUV,EUV,soft and hard X-ray)The atom essentially acts as a catalyst to combine many low-energy photons from the driving laser into a single high-energy photonna

2、tomhvnhv意义意义:高次谐波产生是获得相干的极紫外和高次谐波产生是获得相干的极紫外和X射线辐射的主要的和射线辐射的主要的和 最有前途的途径之一。最有前途的途径之一。产生阿秒产生阿秒(10-18s)脉冲脉冲一、一、产生产生/机制机制二、二、特点特点/规律规律三、三、研究研究/进展进展飞秒激光强场中高次谐波飞秒激光强场中高次谐波实验室产生示意图实验室产生示意图Intense fs laserGas jet(Xe)Harmonic generationFilterCCDHigh-order harmonics (A)强强宏观 tEEcos0tEEtEE2cos22)cos(2020202100

3、cos2)cos(kknntkaatEEnnEEEP)(2)2()1(产生/机制Corkum,Phys.Rev.Lett.71,1994(1993)Lewenstein,Phys.Rev.A 49,2117(1994)三步模型简介三步模型简介(In strong field 0f femtosecond laser)1.Field tunnel ionization of electron()2.Electron oscillate in laser field (accelerate)3.Electron re-collide with ion atom,(recombines)Step 1

4、Step 2Step 3产生/机制特点/规律1.Odd harmonics2.Plateau3.Cut off energyPhys.Rev.Lett.71,1994(1993)2()(nLtiharmTntCetI)12(22)(LnLharmnCTItTL傅立叶变换傅立叶变换4.Short light pulses-Attosecond(10-18s)特点/规律脉冲宽度小于脉冲宽度小于等于驱动场等于驱动场研究/进展Phys.Rev.Lett.70(6),766(1993)1993更短波长更短波长(截止区）截止区）更高的效率（平台区）更高的效率（平台区）更短脉冲（阿秒脉冲更短脉冲（阿秒脉冲-

5、平台区、截止区）平台区、截止区）806nm 125fs 1.3 x 10 15W/cm2 Ne 109th-7.4nm Science,278,661(1997)1997179th-4.4nm更短波长研究/进展短脉冲短脉冲(5fs)Nature 406,164(2000)27th更高效率研究/进展2000脉冲形状脉冲形状Science,302,95(2003)2003更高效率0)/(2qqLLqLnqnkqkk研究/进展相位匹配相位匹配2005Nature,433,597(2005)Phys.Rev.A 71,061840(2005)更短波长更高效率1nm研究/进展NSPM研究/进展Scien

6、ce,302,1540(2003)更短脉冲更短脉冲-阿秒脉冲的产生阿秒脉冲的产生2001-2003Phys.Rev.Lett.94,243901(2005)Phys.Rev.Lett.94,193201(2005)Phys.Rev.Lett.94,173903(2005)Nature,433,596,2005Nature,436,234,2005Phys.Rev.A 71,063807(2005)Phys.Rev.A 72,033817(2005)Phys.Rev.A 73,043411(2006)J.Phys.B:At.Mol.Opt.Phys.39,3983(2006)Science,312,424(2006)研究/进展200 as pulse+fs pulse热热