Źródło światła ultrafioletowego o wysokiej częstotliwości

Źródło światła ultrafioletowego o wysokiej częstotliwości

Techniki postkompresji w połączeniu z polami dwukolorowymi tworzą źródło światła ultrafioletowego o dużym strumieniu
W przypadku zastosowań Tr-ARPES zmniejszenie długości fali światła napędowego i zwiększenie prawdopodobieństwa jonizacji gazu to skuteczne środki do uzyskania wysokiego strumienia i harmonicznych wyższego rzędu. W procesie generowania harmonicznych wyższego rzędu z częstotliwością pojedynczego przejścia o wysokiej częstotliwości powtarzania, metoda podwajania częstotliwości lub potrójnego podwajania jest zasadniczo stosowana w celu zwiększenia wydajności produkcji harmonicznych wyższego rzędu. Za pomocą kompresji poimpulsowej łatwiej jest osiągnąć szczytową gęstość mocy wymaganą do generowania harmonicznych wyższego rzędu przy użyciu krótszego światła napędowego impulsowego, dzięki czemu można uzyskać wyższą wydajność produkcji niż w przypadku napędu o dłuższym impulsie.

Monochromator z podwójną kratką umożliwia kompensację przechyłu impulsu do przodu
Zastosowanie pojedynczego elementu dyfrakcyjnego w monochromatorze powoduje zmianęoptycznyścieżka promieniowo w wiązce ultrakrótkiego impulsu, znana również jako pochylenie impulsu do przodu, powodujące rozciągnięcie w czasie. Całkowita różnica czasu dla punktu dyfrakcyjnego o długości fali dyfrakcyjnej λ przy rzędzie dyfrakcyjnym m wynosi Nmλ, gdzie N jest całkowitą liczbą oświetlonych linii kratowych. Dodając drugi element dyfrakcyjny, można przywrócić pochylony front impulsu i uzyskać monochromator z kompensacją opóźnienia czasowego. A poprzez dostosowanie ścieżki optycznej między dwoma składnikami monochromatora, kształtownik impulsu kratowego można dostosować, aby precyzyjnie kompensować wrodzoną dyspersję promieniowania harmonicznego wyższego rzędu. Używając projektu kompensacji opóźnienia czasowego, Lucchini i in. wykazali możliwość generowania i charakteryzowania ultrakrótkich monochromatycznych impulsów ekstremalnego ultrafioletu o szerokości impulsu 5 fs.
Zespół badawczy Csizmadia w ośrodku ELE-Alps w Europejskim Ośrodku Ekstremalnego Światła osiągnął widmo i modulację impulsową ekstremalnego ultrafioletu za pomocą monochromatora z podwójną kratką kompensacji opóźnienia czasowego w linii wiązki harmonicznej o wysokiej częstotliwości powtarzania i wyższym rzędzie. Wytworzyli harmoniczne wyższego rzędu za pomocą napędulaserz częstotliwością powtarzania 100 kHz i osiągnięto szerokość impulsu w ekstremalnym ultrafiolecie wynoszącą 4 fs. Praca ta otwiera nowe możliwości dla eksperymentów detekcji in situ z rozdzielczością czasową w obiekcie ELI-ALPS.

Źródło światła ultrafioletowego o wysokiej częstotliwości powtarzania jest szeroko stosowane w badaniu dynamiki elektronów i wykazało szerokie perspektywy zastosowania w dziedzinie spektroskopii attosekundowej i obrazowania mikroskopowego. Dzięki ciągłemu postępowi i innowacjom nauki i technologii, źródłu światła ultrafioletowego o wysokiej częstotliwości powtarzaniaźródło światłapostępuje w kierunku wyższej częstotliwości powtarzania, wyższego strumienia fotonów, wyższej energii fotonów i krótszej szerokości impulsu. W przyszłości dalsze badania nad źródłami światła ekstremalnego ultrafioletowego o wysokiej częstotliwości powtarzania będą dalej promować ich zastosowanie w dynamice elektronicznej i innych dziedzinach badań. Jednocześnie technologia optymalizacji i kontroli źródła światła ekstremalnego ultrafioletowego o wysokiej częstotliwości powtarzania i jego zastosowanie w technikach eksperymentalnych, takich jak spektroskopia fotoelektronów o rozdzielczości kątowej, będą również przedmiotem przyszłych badań. Ponadto oczekuje się, że technologia spektroskopii absorpcji przejściowej o rozdzielczości czasowej attosekundowej i technologia obrazowania mikroskopowego w czasie rzeczywistym oparta na źródle światła ekstremalnego ultrafioletowego o wysokiej częstotliwości powtarzania będą również dalej badane, rozwijane i stosowane w celu uzyskania w przyszłości wysoce precyzyjnego obrazowania o rozdzielczości czasowej attosekundowej i rozdzielczości nanoprzestrzeni.