Sursă de lumină ultravioletă extremă de înaltă frecvență

Sursă de lumină ultravioletă extremă de înaltă frecvență

Tehnicile de post-compresie combinate cu câmpuri bicolore produc o sursă de lumină ultravioletă extremă cu flux ridicat
Pentru aplicațiile Tr-ARPES, reducerea lungimii de undă a luminii de acționare și creșterea probabilității de ionizare a gazului sunt mijloace eficiente pentru a obține armonici de flux ridicat și de ordin înalt. În procesul de generare a armonicilor de ordin înalt cu frecvență de repetiție ridicată într-o singură trecere, se adoptă în principal metoda de dublare a frecvenței sau de triplă dublare pentru a crește eficiența producției de armonici de ordin înalt. Cu ajutorul compresiei post-impuls, este mai ușor să se atingă densitatea de putere de vârf necesară pentru generarea armonicilor de ordin înalt utilizând o lumină de acționare cu impulsuri mai scurte, astfel încât se poate obține o eficiență de producție mai mare decât cea a unei acționări cu impulsuri mai lungi.

Monocromatorul cu rețea dublă realizează compensarea înclinării impulsurilor directe
Utilizarea unui singur element difractiv într-un monocromator introduce o modificare înoptictraiectoria radială în fasciculul unui impuls ultrascurt, cunoscută și sub denumirea de înclinare a impulsului înainte, rezultând o întindere temporală. Diferența totală de timp 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 difractiv, frontul impulsului înclinat poate fi restabilit și se poate obține un monocromator cu compensare a întârzierii temporale. Și prin ajustarea traseului optic dintre cele două componente ale monocromatorului, formatorul impulsului de rețea poate fi personalizat pentru a compensa cu precizie dispersia inerentă a radiației armonice de ordin superior. Folosind un design de compensare a întârzierii temporale, Lucchini și colab. au demonstrat posibilitatea generării și caracterizării impulsurilor ultraviolete extreme monocromatice ultrascurte cu o lățime a impulsului de 5 fs.
Echipa de cercetare Csizmadia de la Facilitatea ELE-Alps din cadrul Facilității Europene pentru Lumină Extremă a realizat modularea spectrului și a impulsurilor luminii ultraviolete extreme folosind un monocromator cu compensare a întârzierii temporale cu rețea dublă într-o linie de fascicul armonic de ordin superior și frecvență de repetiție înaltă. Aceștia au produs armonice de ordin superior folosind un acționare...lasercu o rată de repetiție de 100 kHz și a atins o lățime extremă a impulsului ultraviolet de 4 fs. Această lucrare deschide noi posibilități pentru experimente rezolvate în timp pentru detectarea in situ în cadrul instalației ELI-ALPS.

Sursa de lumină ultravioletă extremă cu frecvență de repetiție înaltă a fost utilizată pe scară largă în studiul dinamicii electronilor și a demonstrat perspective largi de aplicare în domeniul spectroscopiei cu atosecunde și al imagisticii microscopice. Odată cu progresul și inovația continuă a științei și tehnologiei, lumina ultravioletă extremă cu frecvență de repetiție înaltă...sursă de luminăprogresează în direcția unei frecvențe de repetiție mai mari, a unui flux fotonic mai mare, a unei energii fotonice mai mari și a unei lățimi a impulsurilor mai scurte. În viitor, cercetarea continuă asupra surselor de lumină ultravioletă extremă cu frecvență de repetiție ridicată va promova și mai mult 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 repetiție ridicată și aplicarea acesteia în tehnici experimentale, cum ar fi spectroscopia fotoelectronică cu rezoluție unghiulară, va fi, de asemenea, în centrul cercetărilor viitoare. În plus, se așteaptă ca tehnologia de spectroscopie de absorbție tranzitorie atosecundă rezolvată în timp și tehnologia de imagistică microscopică în timp real bazată pe surse de lumină ultravioletă extremă cu frecvență de repetiție ridicată să fie, de asemenea, studiate, dezvoltate și aplicate în continuare pentru a obține în viitor imagistică de înaltă precizie, rezolvată în timp atosecundă și rezolvată în nanospațiu.