Źródło światła ultrafioletowego o wysokiej częstotliwości
Techniki postkompresji w połączeniu z polami dwukolorowymi pozwalają uzyskać źródło światła ultrafioletowego o wysokim strumieniu
W zastosowaniach Tr-ARPES zmniejszenie długości fali światła drogowego i zwiększenie prawdopodobieństwa jonizacji gazu to skuteczne sposoby uzyskania wysokiego strumienia i harmonicznych wysokiego rzędu.W procesie generowania harmonicznych wyższego rzędu z jednoprzebiegową częstotliwością o dużej powtarzalności, zasadniczo przyjmuje się metodę podwajania lub potrójnego podwajania częstotliwości w celu zwiększenia wydajności produkcji harmonicznych wyższego rzędu.Za pomocą kompresji po impulsie łatwiej jest osiągnąć szczytową gęstość mocy wymaganą do generowania harmonicznych wyższego rzędu, stosując krótsze światło sterujące impulsem, dzięki czemu można uzyskać wyższą wydajność produkcji niż w przypadku dłuższego napędu impulsowego.
Monochromator z podwójną siatką umożliwia kompensację pochylenia impulsu do przodu
Zastosowanie pojedynczego elementu dyfrakcyjnego w monochromatorze wprowadza zmianęoptycznypromieniowo w wiązce ultrakrótkiego impulsu, znane również jako przesunięcie impulsu do przodu, powodujące wydłużenie czasu.Całkowita różnica czasu dla plamki dyfrakcyjnej o długości fali dyfrakcyjnej λ przy rzędzie dyfrakcyjnym m wynosi Nmλ, gdzie N to całkowita liczba oświetlonych linii siatki.Dodając drugi element dyfrakcyjny, można przywrócić nachylony przód impulsu i uzyskać monochromator z kompensacją opóźnienia czasowego.Dostosowując ścieżkę optyczną pomiędzy dwoma elementami monochromatora, kształtownik impulsów siatki można dostosować tak, aby precyzyjnie kompensował naturalną dyspersję promieniowania harmonicznego wysokiego rzędu.Korzystając z projektu kompensacji opóźnienia czasowego, Lucchini i in.wykazał 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 oświetlenia uzyskał widmo i modulację impulsu ekstremalnego światła ultrafioletowego przy użyciu monochromatora z podwójną siatką z kompensacją opóźnienia czasowego w linii wiązki harmonicznej wysokiego rzędu o wysokiej częstotliwości powtarzania.Wytwarzali harmoniczne wyższego rzędu za pomocą napędulaserz częstotliwością powtarzania 100 kHz i osiągnął ekstremalną szerokość impulsu ultrafioletowego 4 fs.Praca ta otwiera nowe możliwości eksperymentów w zakresie wykrywania in situ z rozdzielczością czasową w ośrodku ELI-ALPS.
Źródło światła ultrafioletowego o wysokiej częstotliwości powtarzania jest szeroko stosowane w badaniach dynamiki elektronów i wykazało szerokie perspektywy zastosowania w dziedzinie spektroskopii attosekundowej i obrazowania mikroskopowego.Dzięki ciągłemu postępowi i innowacjom nauki i technologii ekstremalne ultrafiolet o wysokiej częstotliwości powtarzaniaźródło światłapostępuje w kierunku wyższej częstotliwości powtarzania, większego strumienia fotonów, wyższej energii fotonów i krótszej szerokości impulsu.W przyszłości dalsze badania nad źródłami światła ultrafioletowego o wysokiej częstotliwości powtarzania będą w dalszym ciągu promować ich zastosowanie w dynamice elektronicznej i innych dziedzinach badań.Jednocześnie w centrum przyszłych badań znajdzie się technologia optymalizacji i sterowania źródłem światła ultrafioletowego o wysokiej częstotliwości powtarzania oraz jej zastosowanie w technikach eksperymentalnych, takich jak spektroskopia fotoelektronów z rozdzielczością kątową.Ponadto oczekuje się, że technologia czasowo-rozdzielczej spektroskopii absorpcji przejściowej attosekundowej i technologia obrazowania mikroskopowego w czasie rzeczywistym oparta na źródle światła ekstremalnego ultrafioletu o wysokiej częstotliwości powtarzania będą również przedmiotem dalszych badań, rozwoju i zastosowania w celu uzyskania wysoce precyzyjnej attosekundowej rozdzielczości czasowej a w przyszłości obrazowanie w rozdzielczości nanoprzestrzennej.
Czas publikacji: 30 kwietnia 2024 r