利用高次谐波产生提取固体中强场激发的高阶非线性电子响应
光学
2019-09-11 v1
摘要
最先进的实验采用强超快光场在阿秒时间尺度上研究固体中电子的非线性响应。值得注意的是，最近一项实验通过比较强激光场诱导的非线性响应与否则相同的弱场诱导的线性响应，提取了三阶非线性极化率。与此同时，实验已在固体中演示了高次谐波产生（HHG），这是一种高度非线性的过程，直到最近才仅在气体中观察到。HHG 的高度非线性本质有潜力提取更高阶的非线性极化率项，从而刻画电子系统对强场激发的完整响应。然而，迄今为止，由于缺乏高次谐波与非线性极化率之间的直接对应关系，这种刻画一直难以实现。在此，我们展示了一种可清晰建立此种对应关系的机制，从蓝宝石中提取与所测高次谐波同阶的非线性极化率（7 阶、9 阶和 11 阶）。提取的高阶极化率显示出由能带结构随晶体取向变化引起的角分辨周期性。非线性极化率是超快光波驱动光电子学的关键，允许信号达到拍赫兹量级的调控。我们的结果为由激光偏振控制的多通道信号处理打开了一扇门。
引用
@article{arxiv.1904.11103,
title = {Extraction of higher-order nonlinear electronic response to strong field excitation in solids using high harmonic generation},
author = {Seunghwoi Han and Lisa Ortmann and Hyunwoong Kim and Yong Woo Kim and Takashi Oka and Alexis Chacon and Brent Doran and Marcelo Ciappina and Maciej Lewenstein and Seung-Woo Kim and Seungchul Kim and Alexandra S. Landsman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.11103},
year = {2019}
}