研究目的
为展示利用激光烧蚀羽流作为非线性介质产生的强烈极紫外光学涡旋,并比较双原子碳分子与锡在高斯驱动场和涡旋驱动场下的谐波通量。
研究成果
该研究成功证明了从激光烧蚀羽流中产生高强度极紫外光学涡旋,在高斯驱动场和涡旋驱动场下,双原子碳分子的谐波通量相当。然而,当使用涡旋驱动场时,锡的共振谐波强度增强因子降低了50%。这些发现表明其在材料表征和光谱学中具有潜在应用价值,同时也凸显了进一步研究涡旋驱动场下谐波产生机制的必要性。
研究不足
该研究的局限性在于使用涡旋驱动场处理锡时共振谐波强度的降低,这表明存在尚未完全理解的激光-物质相互作用改变。需要进一步的光谱研究来理解OV驱动场下涉及自电离态的电子跃迁动力学。
1:实验设计与方法选择:
该实验采用钛宝石激光器从石墨和锡的激光烧蚀羽流中产生高次谐波。通过螺旋相位板生成光学涡旋驱动场。
2:样品选择与数据来源:
选择石墨和锡作为激光烧蚀材料,因其具有产生强高次谐波的已知机制。
3:实验设备与材料清单:
钛宝石激光器、螺旋相位板、真空腔室、XYZ平移台、硅反射镜、配备圆柱平场极紫外光栅的极紫外光谱仪、微通道板、荧光屏以及16位CMOS相机。
4:实验流程与操作步骤:
将激光束分束,一部分用于产生羽流,另一部分用于驱动高次谐波产生。通过螺旋相位板生成光学涡旋驱动场,产生的极紫外辐射通过极紫外光谱仪进行分析。
5:数据分析方法:
使用CMOS相机捕获并分析谐波光谱,比较高斯驱动场与光学涡旋驱动场下的谐波强度。
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cylindrical flat-field XUV grating
1200 lines/mm
Hitachi
Part of the XUV spectrometer for dispersing the XUV radiation.
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CMOS camera
PCO-edge
PCO AG
Used to capture the image of the high-order harmonics detected onto the phosphor screen.
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Ti:sapphire laser
Used to generate high-order harmonics from laser-ablated plumes.
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spiral phase plate
16-level
HOLO/OR Ltd.
Used to generate the optical vortex driving field with topological charge 1.
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XUV spectrometer
Used to analyze the generated XUV radiation.
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Used in the XUV spectrometer for detecting the XUV radiation.
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Used in conjunction with the microchannel plate for visualizing the XUV radiation.
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