激光脉冲持续时间对高阶谐波产生的影响

高阶谐波产生（HHG）在气体中已研究了近40年，研究条件多样，包括改变激光波长、强度、聚焦几何、靶设计、气体种类等。然而，尽管脉冲持续时间的影响被认为对相位匹配产生显著影响，却没有进行系统性的调查。本文发展了一种紧凑的后压缩方法，基于bulk多遍胞室实现可调Fourier限制脉冲持续时间。我们以恒定的聚焦条件和发生介质为例，考察了脉冲持续时间从42 fs到180 fs范围内的HHG产率。我们的发现表明，对于给定的强度，存在一种最佳脉冲持续时间——并非 necessarily 最短——可最大化转换效率。这种最佳脉冲持续时间随强度降低而增加。实验结果得到数值模拟的证实，这些模拟显示HHG产率对驱动激光的脉冲持续时间和峰值强度的依赖性，凸显了光-物质相互作用与非线性介质中相位匹配之间相互作用的重要性。我们的结论解释了为何1988年可在脉冲持续时间为40 ps且强度仅为几×10^13 W/cm^2时实现HHG。