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高能短脉冲激光器 || 利用反射光栅对超短软X射线脉冲进行相位调控

DOI：10.5772/63416 出版年份：2016 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 在本章中，我们探讨利用反射式衍射光栅调控极紫外（XUV）与软X射线波段超短脉冲相位的方法。与可见光及红外脉冲的常规处理类似，光栅可用于调节超短脉冲的频谱相位——例如补偿脉冲啁啾并实现脉冲压缩。虽然啁啾脉冲放大技术已应用于软X射线自由电子激光辐射，但仍需通过压缩器补偿脉冲啁啾以逼近傅里叶极限。当光栅在≈40纳米以下波段进行宽带工作时存在本质差异：(a) 光栅需在掠入射条件下运行，因此光学设计必须适配这种特殊几何结构；(b) 光栅效率显著降低，故衍射次数须限制为两次。我们将讨论实现光栅展宽器/压缩器的不同配置方案。
作者： Fabio Frassetto，Paolo Miotti，Luca Poletto
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研究概述 实验方案

研究目的

讨论反射式衍射光栅在极紫外（XUV）和软X射线光谱区域中用于操控超短脉冲相位的应用，重点关注补偿脉冲啁啾和压缩脉冲。

研究成果

利用衍射光栅调控极紫外超短脉冲的谱相位已被证实能有效补偿脉冲啁啾并实现脉冲压缩。经典几何构型与离面几何构型均可在波长和群延迟色散（GDD）方面提供可调性，使其适用于强场自由电子激光（FEL）脉冲的啁啾脉冲放大及阿秒脉冲压缩应用。研究表明，掠入射元件特别适合处理强场FEL辐射与阿秒脉冲，兼具灵活性与高通量优势。

研究不足

该研究强调了光栅在波长小于≈40纳米时效率较低，并指出需要将衍射次数限制在两次以内。同时讨论了同时调节波长和群延迟的挑战，以及压缩器引入的空间啁啾效应。

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