超振荡脉冲产生的主频率、超带宽与低阶谐波

最近在 E.G. Neyra 等人 Phys. Rev. A 103, 053124 (2021) 中引入了超短激光脉冲主频的另一种定义，称为主频率（$\omega_P$），从而对该相干源驱动系统的非线性动力学给出了更清晰的描述。在本工作中，我们扩展了 $\omega_P$ 的定义，纳入了脉冲的谱相位。这一升级的定义使我们能够处理超振荡脉冲，并刻画具有复杂谱内容的亚周期脉冲。同时，我们研究了少周期超振荡脉冲与气体系统的非线性相互作用，分析了基频、三次和五次谐波的谱特征。此处，我们采用了基于第一性原理的量子力学方法，并辅以小波分析。我们表明，低阶谐波的谱特征可以很好地用 $\omega_P$ 以及超振荡脉冲的有效带宽来解释。我们的发现强化了先前的结果，即显示了超振荡区域中有效带宽的增加以及通过线性合成产生独特频率的可能性。因此，我们不仅在超快光学中开辟了新视角，探索产生完全可调谐的强而短相干源的新途径，还讨论了此处提出的概念向其他波现象（如声学、信号处理或量子力学中可见）的可能推广。