發(fā)布時間：2022-01-27 19:31

　　在高次諧波產(chǎn)生過程中,相位匹配是提高其產(chǎn)生效率的必備技術(shù)。傳統(tǒng)相位匹配技術(shù)在各向同性的氣體介質(zhì)中無法實現(xiàn),而準(zhǔn)相位匹配技術(shù)作為一種可行的替代方案,可以突破高次諧波產(chǎn)生過程中相干長度的限制,實現(xiàn)諧波強度隨傳播距離持續(xù)增加。采用準(zhǔn)連續(xù)的逆向傳播太赫茲光場調(diào)制高次諧波的產(chǎn)生過程,以實現(xiàn)準(zhǔn)相位匹配;通過模擬計算探討了諧波光譜與調(diào)制場參數(shù)之間的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)獲得準(zhǔn)相位匹配的光子能量與太赫茲調(diào)制場波長成反比,與調(diào)制場場強、泵浦激光場強的比值成正比。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

太赫茲場調(diào)制準(zhǔn)相位匹配高次諧波產(chǎn)生原理

模擬中采用氬氣作為高次諧波的產(chǎn)生介質(zhì),氣體靶長度L=0.5 mm,產(chǎn)生介質(zhì)中心處的最大氣壓na0=2.67×104 Pa。泵浦激光為雙曲正割型脈沖,即A1(t)=sech [2 ln (1+ 2 )?t/t p ] ,其半峰全寬(FWHM)的寬度tp=12 fs,中心波長λ1=1800 nm,載波包絡(luò)相位φCEP=π/4,焦點光強I10=5.0×1014 W/cm2,束腰半徑a0=50 μm。氣體靶置于泵浦激光焦點前方0.5 mm處,如圖1所示,以獲得更高的諧波轉(zhuǎn)換效率[42]。結(jié)合驅(qū)動激光電場和產(chǎn)生的高次諧波場的傳播方程[1,45],可以得到未引入調(diào)制時的高次諧波光譜E ΗΗG 0 (ω),如圖2中黑色實線所示。由于泵浦激光的瑞利長度z0約為4.36 mm,因此在整個產(chǎn)生介質(zhì)的長度范圍內(nèi),轉(zhuǎn)換過程仍具有較為均勻的相干長度。為簡單起見,采用平面太赫茲光場來調(diào)制高次諧波的產(chǎn)生過程。利用(5)式得到了在偶極相位周期性調(diào)制下的諧波光譜EHHG(ω),如圖2中的紅色實線所示。從圖2中可以看出,由于調(diào)制場的存在,411 eV光子能量處的諧波強度得到了明顯提升。改變太赫茲光場的調(diào)制波長和調(diào)制場比,可以得到不同調(diào)制場參數(shù)下的準(zhǔn)相位匹配諧波光譜,如圖3和圖4所示�？梢钥吹�,獲得了準(zhǔn)相位匹配的諧波光子能量隨調(diào)制場參數(shù)的變化,這說明可以通過改變太赫茲光場的波長λ2或強度(調(diào)制場比r)來控制高次諧波的產(chǎn)生過程,從而實現(xiàn)不同諧波級次的選擇性增強。3.2 增強光子能量與調(diào)制場波長、調(diào)制場比之間的關(guān)系


本文編號：3612961