Zdroj extrémneho ultrafialového svetla s vysokou refrekvenčnou frekvenciou
Techniky postkompresie v kombinácii s dvojfarebnými poľami vytvárajú extrémny ultrafialový zdroj svetla s vysokým tokom
Pre aplikácie Tr-ARPES je zníženie vlnovej dĺžky riadiaceho svetla a zvýšenie pravdepodobnosti ionizácie plynu účinným prostriedkom na dosiahnutie vysokého toku a harmonických vyššieho rádu. Pri generovaní harmonických vyššieho rádu s jednopriechodovou vysokou opakovacou frekvenciou sa na zvýšenie účinnosti produkcie harmonických vyššieho rádu v zásade používa metóda zdvojnásobenia alebo trojitého zdvojnásobenia frekvencie. Pomocou post-pulznej kompresie je jednoduchšie dosiahnuť špičkovú hustotu výkonu potrebnú na generovanie harmonických vyššieho rádu použitím kratšieho pulzného riadiaceho svetla, takže je možné dosiahnuť vyššiu účinnosť produkcie ako pri dlhšom pulznom riadení.
Dvojitý mriežkový monochromátor dosahuje kompenzáciu náklonu impulzov dopredu
Použitie jediného difrakčného prvku v monochromátore prináša zmenu voptickýdráha radiálne v lúči ultrakrátkeho impulzu, známa aj ako naklonenie impulzu vpred, čo vedie k časovému natiahnutiu. Celkový časový rozdiel pre difrakčnú škvrnu s difrakčnou vlnovou dĺžkou λ v difrakčnom ráde m je Nmλ, kde N je celkový počet osvetlených mriežkových čiar. Pridaním druhého difrakčného prvku je možné obnoviť naklonený čelo impulzu a získať monochromátor s kompenzáciou časového oneskorenia. A nastavením optickej dráhy medzi dvoma komponentmi monochromátora je možné prispôsobiť tvarovač mriežkových impulzov tak, aby presne kompenzoval inherentnú disperziu žiarenia vyššieho harmonického rádu. Pomocou návrhu s kompenzáciou časového oneskorenia Lucchini a kol. demonštrovali možnosť generovania a charakterizácie ultrakrátkych monochromatických extrémnych ultrafialových impulzov so šírkou impulzu 5 fs.
Výskumný tím Csizmadia v zariadení ELE-Alps v Európskom centre extrémneho svetla dosiahol spektrálnu a pulznú moduláciu extrémneho ultrafialového svetla pomocou monochromátora s dvojitou mriežkou a kompenzáciou časového oneskorenia v lúčovej línii s vysokou opakovacou frekvenciou a harmonickými kmitočtami vyššieho rádu. Vytvorili harmonické kmitočty vyššieho rádu pomocou budiča.lasers opakovacou frekvenciou 100 kHz a dosiahla extrémnu šírku ultrafialového impulzu 4 fs. Táto práca otvára nové možnosti pre časovo rozlíšené experimenty s detekciou in situ v zariadení ELI-ALPS.
Zdroj extrémneho ultrafialového svetla s vysokou opakovacou frekvenciou sa široko používa pri štúdiu dynamiky elektrónov a preukázal široké aplikačné perspektívy v oblasti atosekundovej spektroskopie a mikroskopického zobrazovania. S neustálym pokrokom a inováciami vedy a techniky sa extrémne ultrafialové žiarenie s vysokou opakovacou frekvenciou...zdroj svetlasa uberá smerom k vyššej opakovacej frekvencii, vyššiemu toku fotónov, vyššej energii fotónov a kratšej šírke impulzu. V budúcnosti bude pokračujúci výskum extrémnych ultrafialových svetelných zdrojov s vysokou opakovacou frekvenciou ďalej podporovať ich využitie v elektronickej dynamike a iných výskumných oblastiach. Zároveň sa budúci výskum zameria aj na optimalizačnú a riadiacu technológiu extrémneho ultrafialového svetelného zdroja s vysokou opakovacou frekvenciou a jej využitie v experimentálnych technikách, ako je fotoelektrónová spektroskopia s uhlovým rozlíšením. Okrem toho sa očakáva, že technológia časovo rozlíšenej attosekundovej prechodovej absorpčnej spektroskopie a technológia mikroskopického zobrazovania v reálnom čase založená na extrémnom ultrafialovom svetelnom zdroji s vysokou opakovacou frekvenciou budú ďalej študované, vyvíjané a aplikované s cieľom dosiahnuť v budúcnosti vysoko presné zobrazovanie s attosekundovým časovým rozlíšením a nanopriestorom.
Čas uverejnenia: 30. apríla 2024