利用三阶非线性对红外电场进行少飞秒级相敏探测
光学
2023-06-22 v2
摘要
在射频之外测量电场波形通常通过激光脉冲与电场的二阶非线性相互作用实现，该激光脉冲需短于电场振荡周期的一半。然而，在采样中红外（MIR）和近红外（NIR）瞬态场时，合成这样的门控脉冲极具挑战性。此处我们展示一种替代方案：利用相对较长的多周期脉冲进行三阶非线性相互作用，可直接重构中心频率为 156 THz 的电场瞬态。一个探讨不同非线性频率混合过程的理论模型准确复现了我们的结果。此外，我们展示了对样品介电函数实部的测量，该信息在time-resolved光谱学中难以获取，因而常被忽视。新方法为实验简便的 MIR 到 NIR time-resolved 光谱铺平了道路，其可同时提取光谱振幅与相位信息，这是光学泵浦-探测光谱（例如分子振动与凝聚态物理中基本激发）的重要扩展。
引用
@article{arxiv.2302.05238,
title = {Few-femtosecond phase-sensitive detection of infrared electric fields with a third-order nonlinearity},
author = {Hannes Kempf and Philipp Sulzer and Andreas Liehl and Alfred Leitenstorfer and Ron Tenne},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.05238},
year = {2023}
}