科學家研究實現強場單個高次諧波選擇性增強

　　6月17日，記者從中科院上海光機所獲悉，該所強場激光物理國家重點實驗室徐至展、李儒新研究組，在國際上首次實現強場高次諧波單一級次的選擇性增強，并獲得可調諧單色極紫外相干輻射輸出。相關成果發表在《物理評論快報》上。

　　據介紹，強場超快激光與氣體相互作用產生高次諧波，是強場物理領域的重要研究方向。高次諧波輻射通常以頻率梳的模式產生，而且各個級次(不同頻率)在平臺區具有類似的強度。這可歸因于高次諧波過程中的非微擾屬性。

　　此次研究人員首次提出了亞周期波形可控、X-Y偏振可控的多色激光驅動場的獨特設計，通過宏觀相位匹配和原子內相位匹配技術，將高次諧波頻率梳中的能量集中到某個特定級次，成功實現了特定級次的高次諧波的增強和相鄰諧波的極大抑制。這個特定級次還能通過相位匹配技術進行調諧，從而獲得可調諧的單色極紫外相干輻射輸出。

　　2000年，美國科羅拉多大學和美國國家標準與技術研究所JILA研究組報道了利用變形鏡優化驅動激光脈沖的啁啾特性，獲得了目標級次高次諧波的增強(8倍)。不過，當時的研究無法抑制相鄰級次諧波的輻射強度，沒有真正實現選擇性增強。

　　該項研究則首次實現了單個高次諧波選擇性增強的突破，輸出強度增強了102~3倍(相對于單色激光場)，對比度提高至15.9：1。

　　審稿人認為，該技術對于產生單色相干XUV光源非常有用，同時對于自由電子激光器種子光的注入非常有意義，基于亞周期波形控制的物理機制也非常有趣。