Sursă de lumină ultravioletă extremă de înaltă frecvență

Sursă de lumină ultravioletă extremă de înaltă frecvență

Tehnicile de post-compresie combinate cu câmpuri cu două culori produc o sursă de lumină ultravioletă extremă cu flux ridicat
Pentru aplicațiile Tr-ARPES, reducerea lungimii de undă a luminii de conducere și creșterea probabilității de ionizare a gazului sunt mijloace eficiente pentru a obține un flux ridicat și armonici de ordin înalt. În procesul de generare a armonicilor de ordin înalt cu frecvență de repetiție înaltă cu o singură trecere, metoda de dublare a frecvenței sau dublare triplă este practic adoptată pentru a crește eficiența producției de armonici de ordin înalt. Cu ajutorul compresiei post-puls, este mai ușor să se obțină densitatea de vârf de putere necesară pentru generarea de armonici de ordin înalt prin utilizarea unei lumini cu impulsuri mai scurte, astfel încât se poate obține o eficiență de producție mai mare decât cea a unui impuls mai lung.

Monocromatorul cu două grătare realizează compensarea înclinării impulsului înainte
Utilizarea unui singur element difractiv într-un monocromator introduce o schimbare înopticcale radială în fasciculul unui impuls ultrascurt, cunoscut și sub denumirea de înclinare înainte a pulsului, rezultând o întindere a timpului. Diferența de timp totală pentru un punct de difracție cu o lungime de undă de difracție λ la ordinul de difracție m este Nmλ, unde N este numărul total de linii de rețea iluminate. Prin adăugarea unui al doilea element de difracție, frontul înclinat al impulsului poate fi restabilit și se poate obține un monocromator cu compensare a întârzierii. Și prin ajustarea căii optice dintre cele două componente monocromatorului, modelul de impulsuri de rețea poate fi personalizat pentru a compensa cu precizie dispersia inerentă a radiației armonice de ordin înalt. Folosind un proiect de compensare cu întârziere, Lucchini et al. a demonstrat posibilitatea de a genera și caracteriza impulsuri ultraviolete extreme monocromatice ultrascurte cu o lățime a impulsului de 5 fs.
Echipa de cercetare Csizmadia de la ELE-Alps Facility din cadrul European Extreme Light Facility a realizat modularea spectrului și a impulsului luminii ultraviolete extreme utilizând un monocromator de compensare cu întârziere cu rețea dublă într-o linie de fascicul armonic de ordin înalt cu frecvență de înaltă repetiție. Ei au produs armonici de ordin superior folosind o unitatelasercu o rată de repetiție de 100 kHz și a obținut o lățime extremă a impulsului ultraviolet de 4 fs. Această lucrare deschide noi posibilități pentru experimente rezolvate în timp de detectare in situ în instalația ELI-ALPS.

Sursa de lumină ultravioletă extremă cu frecvență mare de repetiție a fost utilizată pe scară largă în studiul dinamicii electronilor și a arătat perspective largi de aplicare în domeniul spectroscopiei attosecunde și al imagistică microscopică. Odată cu progresul continuu și inovarea științei și tehnologiei, ultravioletul extrem de frecvență de înaltă repetițiesursa de luminaprogresează în direcția frecvenței mai mari de repetiție, a fluxului fotonic mai mare, a energiei fotonice mai mari și a lățimii pulsului mai scurtă. În viitor, cercetarea continuă asupra surselor de lumină ultravioletă extremă cu frecvență mare de repetiție va promova în continuare aplicarea acestora în dinamica electronică și în alte domenii de cercetare. În același timp, tehnologia de optimizare și control a sursei de lumină ultravioletă extremă cu frecvență de înaltă repetiție și aplicarea acesteia în tehnici experimentale, cum ar fi spectroscopia fotoelectronului cu rezoluție unghiulară, vor fi, de asemenea, în centrul cercetărilor viitoare. În plus, tehnologia de spectroscopie de absorbție tranzitorie attosecundă rezolvată în timp și tehnologia de imagistică microscopică în timp real bazată pe o sursă de lumină ultravioletă extremă cu frecvență înaltă de repetiție sunt, de asemenea, de așteptat să fie studiate, dezvoltate și aplicate în continuare pentru a obține o precizie ridicată a attosecundei rezolvate în timp. și imagistica rezolvată în nanospațiu în viitor.