研究目的
展示利用激光等离子体相互作用产生携带轨道角动量（OAM）的强阿秒脉冲。
研究成果
该研究成功展示了一种将激光束的自旋角动量转换为谐波轨道角动量的方法，从而产生了具有轨道角动量的高强度阿秒脉冲。这为需要具有轨道角动量的高强度极紫外阿秒脉冲的应用开辟了新途径。
研究不足
该研究的局限性在于模拟的数值分辨率，这限制了可观测谐波阶数低于20。脉冲持续时间也取决于谐波谱滤波，而后者在数值上存在限制。
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利用激光等离子体相互作用产生携带轨道角动量的强阿秒脉冲
DOI：10.1038/s41467-019-13357-1
期刊：Nature Communications
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
具有螺旋相位前沿的光束携带轨道角动量（OAM），为相干光束提供了额外的自由度。虽然OAM光束可通过相位板或光栅从高斯激光束轻松获得，但在极紫外（XUV）波段实现这一过程极具挑战性——尤其是对于高强度XUV的情况。本文通过理论与数值模拟证明：当相对论强度的圆偏振高斯光束（非涡旋光束）正入射靶材时，其本征动力学过程会自然产生携带OAM的高强度表面谐波。相对论性表面振荡通过著名的相对论振荡镜机制将激光脉冲转化为高强度XUV谐波辐射。研究表明，谐波产生过程的方位角与径向依赖性会将激光束的自旋角动量转化为轨道角动量，从而产生携带OAM的高强度阿秒脉冲（或脉冲串）。
作者：
J.W. Wang，M. Zepf，S.G. Rykovanov
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