非线性与极端光产生

高次谐波产生

高能量飞秒脉冲最复杂也最受关注的应用之一，是高次谐波产生。

咨询产品方案

产品介绍

什么是高次谐波产生？

把强激光脉冲聚焦到气体靶上，可以产生远高于常规固态非线性材料的高次谐波，进入极紫外（EUV）甚至软 X 射线。带宽宽、波长短，脉冲甚至可到阿秒量级。

三步模型

简化的半经典三步模型：强场暂时压低原子库仑势；电子波包隧穿到连续态并被驱动场加速；场反向后波包被拉回与基态残余束缚波包干涉，放出数十到数千电子伏的相干光子。该过程每个光场半周期重复一次，相邻脉冲干涉给出基频的奇次高次谐波，时域上则是阿秒脉冲列。

光强与重复频率

HHG 通常需要约 10¹⁴ W/cm² 的光强才能扭曲库仑势。这样的场多来自 OPCPA 等高峰值功率系统，但也有用 CARBIDE、PHAROS 的基频直接产生 HHG 的报道。镱激光因其高重复频率特别受关注。传统 HHG 多不超过几千赫；时间分辨光电子谱受每脉冲电荷效应限制，只能靠提高重复频率改善统计。已有用 PHAROS 在气室和毛细管几何下做到 100 kHz HHG 的报道。