用于控制携带轨道角动量超短脉冲的“分子波片”

携带轨道角动量 (OAM) 的超短激光脉冲已成为原子、分子和光学 (AMO) 研究中不可或缺的工具，尤其适用于探讨强场光-物质相互作用。然而，控制和生成超短涡旋脉冲 presents significant挑战，因为其宽广的光谱内容使其无法使用常规光学元件进行操控，而短脉冲所固有的高峰值功率则风险损坏光学组件。本文我们引入了一种新方法，用于生成和控制宽带超短涡旋光束，利用由向量光束诱导的线性气相分子非绝对性排列。向量光束与气相分子之间的相互作用导致极化性在空间上发生变化，从而对探针激光施加相位调制。这一过程有效地创建了一种可自然适应宽光谱范围的可调“分子波片”。通过利用这一方法，我们可以在宽广的波长范围内生成超短涡旋脉冲。在优化的气体压力和相互作用长度条件下，该方法实现了将圆偏振光高效转换为所需 OAM 脉冲的能力，从而实现了少周期、高强度涡旋光束的生成。这种分子波片克服了常规光学元件的局限性，为探索强场物理、超快科学以及其他需要高强度涡旋光束的应用开辟了新可能。