研究目的
利用两束驱动光调控谐波发射，研究高次谐波产生过程中轨道角动量的传递。
研究成果
实验表明，通过使用具有不同轨道角动量（OAM）的两束驱动光，可以定制谐波发射，从而为出射谐波的轨道角动量提供一个控制手段。该研究还推进了对高次谐波产生过程中轨道角动量传递的理解，揭示出随着微扰增强，高阶微扰产额可能超过零阶产额。
研究不足
该研究受限于轨道角动量转移过程的参数化特性，以及对高次谐波产生中复杂现象相互作用机制的认知不足。
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[2019年IEEE欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 利用双驱动光束在高次谐波产生中转移轨道角动量
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DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8873108
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
光束可同时携带自旋角动量和轨道角动量（OAM）。前者与其偏振态相关，后者则源于其波前的几何特性。典型OAM光束具有"甜甜圈"状强度分布和螺旋波前，携带以?为单位的整数倍角动量。自上世纪90年代末被"重新发现"以来，可见光波段的OAM光束在光学、显微技术、量子信息传输等领域获得了无数应用。近期重大进展是通过同步辐射源、自由电子激光器及高次谐波产生（HHG）技术，实现了极紫外（XUV）波段OAM光束的生成。后者可产生超短XUV OAM光束，用于飞秒至阿秒时间尺度的时分辨研究。值得注意的是，我们证明尽管HHG是非微扰过程，驱动光束向谐波的OAM转移却是纯参量性的——即第q次谐波（可视为q个红外光子的上转换）携带q倍于驱动光的OAM[3,4]。但该规则严重限制了XUV发射OAM的选择灵活性。本文报道突破此简单方案的实验：若OAM转移确实呈参量行为，使用不同OAM的双驱动光束应能完全调控谐波发射。我们通过额外"扰动"光束实现了谐波OAM值的任意调节[2]（见图）。第二部分研究该微扰描述的适用极限，发现增强扰动时高阶扰动产额可能超越零阶。为解释这一看似违背HHG参量过程描述的结果，我们基于焦点处整体电场波前分析，推导出双光束HHG定量理论[1]，该理论完美复现实验结果，深化了对高次谐波产生中OAM转移复杂相互作用机制的理解。
作者：
Thierry Ruchon，Céline Chappuis，Romain Géneaux，David Bresteau，Olivier Gobert，Giovanni de Ninno，David Gauthier，Thierry Auguste
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