Vysokofrekvenčný zdroj extrémneho ultrafialového svetla
Post-kompresné techniky v kombinácii s dvojfarebnými poľami vytvárajú zdroj extrémneho ultrafialového svetla s vysokým tokom
Pre aplikácie Tr-ARPES je zníženie vlnovej dĺžky hnacieho svetla a zvýšenie pravdepodobnosti ionizácie plynu účinnými prostriedkami na získanie vysokého toku a harmonických vyšších rádov. V procese generovania vyšších harmonických s jednopriechodovou vysokoopakovacou frekvenciou sa v zásade používa metóda zdvojnásobenia alebo trojitého zdvojnásobenia frekvencie, aby sa zvýšila efektívnosť produkcie vyšších harmonických. Pomocou post-pulznej kompresie je jednoduchšie dosiahnuť špičkovú hustotu výkonu potrebnú na generovanie vyšších harmonických s použitím kratšieho impulzného svetla, takže možno dosiahnuť vyššiu efektivitu výroby ako pri dlhšom impulznom pohone.
Monochromátor s dvojitou mriežkou dosahuje kompenzáciu náklonu impulzu dopredu
Použitie jedného difrakčného prvku v monochromátore prináša zmenu voptickédráha radiálne v lúči ultrakrátkeho impulzu, tiež známeho ako naklonenie impulzu vpred, čo vedie k predĺženiu času. Celkový časový rozdiel pre difrakčnú škvrnu s difrakčnou vlnovou dĺžkou λ v ráde difrakcie m je Nmλ, kde N je celkový počet osvetlených čiar mriežky. Pridaním druhého difrakčného prvku možno obnoviť naklonené čelo impulzu a získať monochromátor s kompenzáciou časového oneskorenia. A nastavením optickej dráhy medzi dvoma komponentmi monochromátora je možné prispôsobiť tvarovač impulzov mriežky tak, aby presne kompenzoval inherentnú disperziu harmonického žiarenia vysokého rádu. Použitím návrhu kompenzácie časového oneskorenia Lucchini et al. preukázali možnosť generovania a charakterizácie ultrakrátkych monochromatických extrémnych ultrafialových impulzov so šírkou impulzu 5 fs.
Výskumný tím Csizmadia v zariadení ELE-Alps v zariadení European Extreme Light Facility dosiahol spektrálnu a pulznú moduláciu extrémneho ultrafialového svetla pomocou monochromátora s dvojitou mriežkou na kompenzáciu časového oneskorenia v línii harmonického lúča s vysokou frekvenciou opakovania. Produkovali harmonické vyššie rády pomocou pohonulasers opakovacou frekvenciou 100 kHz a dosiahol extrémnu šírku ultrafialového pulzu 4 fs. Táto práca otvára nové možnosti pre časovo rozlíšené experimenty in situ detekcie v zariadení ELI-ALPS.
Zdroj extrémneho ultrafialového svetla s vysokou frekvenciou opakovania sa široko používa pri štúdiu dynamiky elektrónov a ukázal široké možnosti použitia v oblasti attosekundovej spektroskopie a mikroskopického zobrazovania. S neustálym pokrokom a inováciami vedy a techniky, vysoká frekvencia opakovania extrémne ultrafialovésvetelný zdrojpostupuje v smere vyššej opakovacej frekvencie, vyššieho toku fotónov, vyššej energie fotónu a kratšej šírky impulzu. V budúcnosti pokračujúci výskum zdrojov extrémneho ultrafialového svetla s vysokou frekvenciou opakovania bude ďalej podporovať ich aplikáciu v elektronickej dynamike a iných oblastiach výskumu. Zároveň bude stredobodom budúceho výskumu optimalizácia a technológia riadenia zdroja extrémneho ultrafialového svetla s vysokou frekvenciou opakovania a jeho aplikácia v experimentálnych technikách, ako je fotoelektrónová spektroskopia s uhlovým rozlíšením. Okrem toho sa očakáva, že technológia prechodnej attosekundovej absorpčnej spektroskopie s časovým rozlíšením a technológia mikroskopického zobrazovania v reálnom čase založená na vysokofrekvenčnom ultrafialovom zdroji ultrafialového svetla budú ďalej študované, vyvíjané a aplikované s cieľom dosiahnuť vysoko presné časovo rozlíšené attosekundy. a zobrazovanie s rozlíšením nanopriestoru v budúcnosti.
Čas odoslania: 30. apríla 2024