分析双波长频谱形状的中红外脉冲
发布时间：2023-06-01 08:00:00 阅读数： 106
就时间和光谱领域而言，具有可调谐性的多波长飞秒脉冲已被广泛看好，因为它们可能应用于调节强大的电子动力学、场电离和高阶谐波生成。
(A)通过调谐信号和泵浦脉冲的不同光谱成分之间的时间重叠，当有一定的残余啁啾和群延迟时，在特定的pm角下，测量了mir双波长可调谐脉冲的光谱，产生具有任意相对振幅的mir双波长。(b), (c)在mir双波长脉冲的驱动下，两组谐波同时表现出来，它们的相对光谱强度可以被调控。图片来源：超快科学
由几个光谱带相干合成的超快脉冲是利用或改进高次谐波生成（HHG）的一种巧妙的工具。对于上述强场物理学中的应用，中红外（MIR）激光器在重要的研究措施中获得了巨大的吸引力，因为塘口力的测量与驱动波长成二次方。
因此，人们注意到对中红外多波长形脉冲的巨大需求。但目前可用于生产多波长脉冲的技术缺乏光谱调谐的自由度，需要先进的仪器来进行复杂的相位和噪声控制。
最近，梁厚坤提出了一种相对简单和紧凑的技术，通过整合马丁内斯压缩机和光参量放大器，在LGS晶体上产生MIR脉冲，同时具有双波长的光谱整形和不寻常的自由调谐性，在发射波长和比较光谱振幅方面都有很大的优势。
输出的MIR光谱显示了两种可调谐的方式：
1. 当色散被完全补偿后，通过固定相位匹配角，在50kHz的重复率下，各种双波长对在5.6，10μm；6.0，9.6μm；6.6，9.0μm；7.1，8.4μm；和8.2μm，最高平均功率达280mW，功率效率为2.8%。
2. 2.当色散被部分补偿后，特定的一对双波长的比较光谱振幅可以通过调节泵的延迟而任意改变。
为了测试图示的具有双波长光谱整形功能的高功率近红外光源的实用性，在3毫米厚的多晶ZnSe板上用近红外双波长可调谐脉冲驱动了HHG。
由于双波长的可调谐性，获得的HHG光谱由HHG的光谱塑造特征组成，在光谱位置和比较强度上都有几组谐波。
MIR超短脉冲在多波长光谱塑造方面表现出很好的自由度，可以激活高度复杂的应用，如太赫兹波的产生、HHG的增强、阿托秒计量学、可调谐的脉冲内差频产生，以及调节分子解离中的电子定位。
此外，图示的HHG引导技术将为探索光-物质相互作用和飞秒控制复合分子系统中的电子动态的新可能性铺平道路。
参考资料：He, L., et al. (2023) Dual-Wavelength Spectrum-Shaped Mid-Infrared Pulses and Steering High-Harmonic Generation in Solids. Ultrafast Science. https://doi.org/10.34133/ultrafastscience.0022.
