通过光波控制的相对论激光-等离子体相互作用产生极紫外单阿秒脉冲：汤姆逊背散射方案

将光反射自以近光速运动的镜面提供了一种在极紫外波段产生明亮超短脉冲的强大方法。多项研究表明，用高强度、锐前沿激光脉冲轰击纳米级薄膜可以产生致密相对论电子镜，形成单层相对论电子层（RES）。该RES相干地反射并升频转换逆向传播的激光束，从红外波段转换至极紫外波段，其效率比非相干散射高出数个数量级。在此我们证明，优化驱动激光波形可以可靠地产生单个RES，从而以受控方式增强背反射光的强度和时间压缩，生成孤立的阿秒脉冲。模拟表明，调节定时延迟等参数能够控制所产生的阿秒汤姆逊背散射脉冲的振幅、持续时间和带宽。这些进展共同应对了关键的实验挑战，并为探测超快现象的紧凑型、可调谐孤立阿秒脉冲源铺平了道路。