本技术公开了一种超短单个阿秒脉冲的产生方法和装置,该方法包括:基于飞秒激光输出模块产生少周期飞秒脉冲;基于广义双光学选通门对所述少周期飞秒脉冲进行处理,输出激光场脉冲;将所述激光场脉冲聚焦至反应池,以电离反应池气体,产生超短单个阿秒脉冲;所述激光场脉冲具有前部、中部和尾部,所述前部和所述尾部为圆偏振,所述中部为线偏振,形成选通门,所述超短单个阿秒脉冲在所述选通门内产生,所述选通门的宽度小于1/5的光周期。本发明提供的技术方案实现了不依赖载波包络相位CEP稳定的近红外脉冲产生近50as超短单个阿秒脉冲。
背景技术
为获得超高时间分辨的单个阿秒脉冲,需采用选通门技术。该技术通过抑制大部分基频光周期中的高次谐波发射,仅在半个周期内允许其发射,从而选出孤立的阿秒脉冲,例如振幅选通技术是一种精确控制激光脉冲的方法,其中激光脉冲的宽度小于两个光周期,并且其载波包络相位(CEP)能够精确调控。在这种技术中,由于每个光周期内电场强度的不同,只有驱动激光强度达到峰值的那一半周期,才能生成具有最高光子能量(即光谱截止区)的阿秒脉冲。相比之下,当驱动激光处于其他较弱电场强度的周期内时,所产生的阿秒脉冲的光子能量会相对较低。简而言之,该技术通过选择性地利用激光脉冲中最强的部分来产生高能量的阿秒脉冲,而忽略掉那些能量较低的部分。
目前实验室产生超短单个阿秒脉冲的方案要求苛刻且存在相应的技术弊端。一方面,驱动光脉冲极短且载波包络相位CEP长时间锁定在实验技术上很难实现。另一方面,国际上报道的近50 as超短单个阿秒脉冲大多是通过增加驱动光波长的方法来提高带宽。然而,中红外激光产生的阿秒脉冲通量也会随之急剧减小,进一步限制了阿秒脉冲的应用。
实现思路