• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Attosecond interferometri i tid-energidomän

    Stark drivpuls E0 genererar övertoner av hög ordning varje halva optiska cykel av föraren, och bildar en sekvens av temporala slitsar i attosekund. En svag signalpuls stör elektronbanorna (grå krökta pilar) för generering av övertoner, inducering av en förskjutning av interferensmönstret i frekvensdomänen. (a) Det simulerade övertonsspektrumet med stark fältapproximation. Det fördröjningsberoende energiskiftet för varje överton uttrycks som σ(τ)?ES(τ)+αES (τ+Δ), och kan användas för att rekonstruera signalpulsens elektriska fält. (b) Det rekonstruerade (röda streckade linjerna) och det ursprungliga (svarta heldragna linjerna) fältet. Kredit:©Science China Press

    Space-momentum-domäninterferometern är en nyckelteknik i moderna precisionsmätningar, och har använts i stor utsträckning för tillämpningar som kräver enastående rumslig upplösning inom teknisk metrologi och astronomi. Att utöka sådana interferometriska tekniker till tids-energidomänen är ett betydande komplement till rumsliga domänmätningar och förväntas ge tidsupplösningsförmåga för att spåra ultrasnabba processer. Dock, sådana applikationer för tidsdomänmätning med hög precision, speciellt toppmodern attosecond-tidsupplöst mätning, är mindre utforskad trots sin stora betydelse.

    Nyligen, det ultrasnabba optikteamet från Huazhong University of Science and Technology i Kina gjorde spännande framsteg och utvecklade en helt optisk attosecond few spalt interferometer och demonstrerade dess tillämpningar i tid-energidomän högprecisionsmätning. Den är baserad på laserdrivna övertoner av hög ordning, som i huvudsak är en tidsdomän Youngs interferometer med attosekundens pulståg som diffraktionsslitsarna. Genom att introducera ett externt svagt fält för att störa övertonsgenereringsprocessen, fasen av de attosekunds temporala slitsarna ändras vilket resulterar i en märkbar energiförskjutning av övertonerna. Författarna har härlett en enkel intuitiv formel för att skildra energiskiftet som induceras av det störande fältet, från vilken vågfrontsstyrd attosecond interferometri som bevarar attosecond temporal upplösning och hundratals meV energiupplösning implementeras.

    Som den första ansökan, författarna använde interferometerns tidsupplösningsförmåga för realtidsundersökning av ett petahertz-elektromagnetiskt fält. Den starka fältapproximationsanalysen visar att övertonernas energiskifte är proportionell mot en linjär kombination av två fördröjda störpulser. Efter en trivial Fourier-analys, det elektriska fältet för den störande pulsen kan lätt hämtas. En sådan metod kan lätt generaliseras för att rekonstruera signaler med ett godtyckligt polarisationstillstånd

    Som den andra ansökan, författarna använde interferometerns energiupplösningsförmåga för att undersöka det onormala fashoppet hos övergångsdipolen nära ett Cooper-minimum i argon. När flera övertoner betraktas samtidigt, tidsseparationen av attosekundsslitsar blir spårbar på ett energilöst sätt, och omformningen av EUV tidsstruktur nära ett Cooper-minimum i argon avslöjas tydligt. Denna nya attosekundsinterferometri har utökat den interferometerbaserade högprecisionsmätningen till tids-energidomän med en helt optisk metod. Det kan potentiellt hitta betydande tillämpningar för att undersöka strukturell dynamik hos komplexa mål.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com