少周期激光脉冲驱动下过驱动 regime 中高次谐波产生的相位匹配机制
光学
2020-10-21 v1 原子物理
摘要
通过激光驱动高次谐波产生（HHG）得到的孤立阿秒脉冲（IAPs）有望借助桌面源上的阿秒 X 射线衍射对生物过程提供前所未有的洞察。然而，HHG 向 X 射线能量的有效缩放一直受电离诱导等离子体产生阻碍相干高次谐波辐射积累的限制。近来研究表明，这些限制可在所谓“过驱动 regime”中被克服，其中电离损耗与等离子体色散在小距离上强烈修改驱动激光脉冲，尽管尚未演示出 IAPs。在此，我们报告通过阿秒 streak 测量比较氩与氖在 80 eV 下生成 IAPs 的实验。将实验结果与数值模拟对比，我们得出结论：氩中的 IAPs 是通过电离诱导瞬态相位匹配门控产生的，该门控在约 100 m 量级的距离上有效。我们表明，由于等离子体散焦导致的强度衰减与蓝移对于在高等离子体密度下接近 XUV 截止的相位匹配至关重要。我们对不同气体与波长进行了模拟，并表明该机制对于高压气体靶中长波长、紧聚焦激光束的相位匹配十分重要，而后者正被用于缩放孤立阿秒脉冲产生至 X 射线光子能量。
引用
@article{arxiv.1912.07918,
title = {Phase-matching mechanism for high-harmonic generation in the overdriven regime driven by few-cycle laser pulses},
author = {J. Schötz and B. Förg and W. Schweinberger and I. Liontos and H. A. Masood and A. M. Kamal and C. Jakubeit and N. G. Kling and T. Paasch-Colberg and M. Högner and I. Pupeza and M. Alharbi and M. F. Kling and A. M. Azzeer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.07918},
year = {2020}
}
备注
22 pages, 13 figures