利用介电纳米膜在真空紫外区实现可调谐三次谐波产生
光学
2020-03-26 v2
摘要
工作在 100–200 nm（6–12 eV）波长范围的真空紫外（VUV）区可调谐相干光源在许多研究领域具有重要的光谱学应用，包括时间分辨角分辨光电子能谱（ARPES）。激光技术的最新进展已实现将可见光飞秒激光上转换至真空与极紫外区。然而，其实验装置复杂且用于 VUV 产生的体非线性晶体稀缺，阻碍了其广泛应用。在此，我们提出使用自由站立的介电纳米膜作为一种简单实用的可调谐 VUV 产生方法。我们证明，在可见光飞秒激光脉冲激发下，市售亚微米厚度 SiO2 纳米膜可产生强度足以用于光谱学应用的三次谐波 VUV 光。纳米膜的亚微米厚度最利于最大化 VUV 产生效率，并抑制基波的自相位调制与光谱展宽。观测到的 VUV 光子在 157 nm、1 kHz 重复频率下高达每脉冲 10^7 个，对应转换效率为 10^-6。此外，通过改变基波波长，中心 VUV 波长可在 146–190 nm 范围内调谐。我们还通过实验与计算探究了材料与厚度依赖关系。所述结果表明，介电纳米膜可用作 VUV 光谱学应用的实用非线性介质。
引用
@article{arxiv.2002.01734,
title = {Tunable third harmonic generation in the vacuum ultraviolet region using dielectric nanomembranes},
author = {Kuniaki Konishi and Daisuke Akai and Yoshio Mita and Makoto Ishida and Junji Yumoto and Makoto Kuwata-Gonokami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.01734},
year = {2020}
}