Drivlasern bestämmer den övre gränsen förattosekundlaserljuskälla.
För närvarande,attosekundpulslasrargenereras huvudsakligen genom högordningens harmoniska generering (HHG) driven av starka fält. Kärnan i deras generering kan förstås som att elektroner joniseras, accelereras och återkombineras för att frigöra energi, varigenom de avger attosekund XUV-pulser.
Därför är utsignalen från attosekundpulser extremt känslig för pulsbredden, energin, våglängden och repetitionsfrekvensen hos den drivande lasern: kortare pulsbredder bidrar till att isolera attosekundpulser, högre energi förbättrar jonisering och effektivitet, längre våglängder höjer avstängningsenergin men minskar avsevärt omvandlingseffektiviteten, och högre repetitionsfrekvenser förbättrar signal-brusförhållandet men begränsas av enpulsenergin.
Olika tillämpningar fokuserar på olika nyckelindikatorer för attosekundlasrar, vilket motsvarar designvalen för olika typer av drivning.laserkällor.
För tillämpningar som ultrasnabb dynamikforskning och elektronmikroskopi kräver stabil isolering av attosekundpulser (IAP) vanligtvis kortpulsdrivande pulser och god bärvågshöljesfaskontroll (CEP) för att uppnå effektiv tidsgrindning och vågformskontrollerbarhet;
För experiment som pump-prob-spektroskopi och multifotonjonisering hjälper högenergi- eller högflödesattosekundstrålning till att förbättra excitations-/absorptionseffektiviteten, vilket vanligtvis uppnås under högre drivenergi och högre genomsnittlig effektförhållanden genom HHG, och kräver att acceptabel fasmatchning och strålkvalitet bibehålls under höga joniseringsförhållanden.
För att generera attosekundstrålning i röntgenfönstret (vilket är av stort värde för koherent avbildning och tidsupplöst röntgenabsorptionsspektroskopi) används ofta långvågig drivning i mitten av infrarött för att öka den harmoniska avgränsningsenergin och erhålla högre fotonenergitäckning;
I mätningar som är känsliga för statistisk noggrannhet, såsom räkning och fotoelektronspektroskopi, kan högre repetitionsfrekvenser avsevärt förbättra signal-brusförhållandet och datainsamlingseffektiviteten, medan lägre laddning/energi vid enstaka pulser bidrar till att minska begränsningen av rumsliga laddningseffekter på energispektrumets upplösning.
Sambandet mellan drivande laserparametrar, attosekundpulslaserns egenskaper och applikationskrav visas i figur 1. Sammantaget driver applikationernas krav kontinuerligt den fortsatta förbättringen av attosekundpulslaserparametrar, och driver därmed den kontinuerliga utvecklingen av arkitekturen och nyckelteknologierna förultrasnabb lasersystem.
Publiceringstid: 3 mars 2026