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[2019年IEEE光子学会议(IPC) - 美国德克萨斯州圣安东尼奥(2019.9.29-2019.10.3)] 2019年IEEE光子学会议(IPC) - 泵浦波长对激光诱导超快退磁效应的影响
摘要: 使用高次谐波光源对磁性样品进行X射线共振磁散射实验。通过调节泵浦光波长来探测激光诱导的超快退磁动力学过程。研究发现,较长的泵浦波长会提高初始淬灭水平。
关键词: 高次谐波产生、磁动力学、超快退磁
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年IEEE光子学会议(IPC) - 美国德克萨斯州圣安东尼奥(2019.9.29-2019.10.3)] 2019年IEEE光子学会议(IPC) - 红外自由电子激光驱动的高重复频率高次谐波产生
摘要: 我们展示了由红外自由电子激光器(FEL)驱动的高次谐波产生(HHG),该激光器可MHz重复频率运行。FEL的波长可调性使其能够探索中红外脉冲产生的HHG,实现超过1 keV的更高截止能量。同时介绍了相关研发计划与进展。
关键词: X射线、阿秒、自由电子激光、高次谐波产生
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年IEEE欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019年6月23日-27日)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 高次谐波产生中的多尺度对称性与选择定则
摘要: 基于对称性的分析在许多科学领域都非常有用。对于时变系统而言,我们关注的是动力学对称性——这些对称性会在系统随时间演化过程中持续保持。有趣的是,此类对称性可能体现在多个尺度上,例如微观尺度和宏观尺度。以高次谐波产生(HHG)为例:微观尺度的动力学对称性(DS)会产生选择定则,既禁止某些谐波阶数,又决定允许谐波的偏振特性[1],这一机制最近已在统一的群论框架中得到阐述[2]。宏观层面上,波动方程的动力学对称性可能引发与相位匹配条件及角动量/线动量守恒相关的选择定则[3]。然而这些不同尺度的动力学对称性通常被认为互不关联,迄今都仅被单独描述。本文我们系统构建并探究了多尺度动力学对称性(MSDS)体系——其中对称操作同时涉及微观与宏观尺度。我们推导出HHG中所有可能的MSDS操作及其产生的选择定则,并通过实验验证了该新理论所预言的非平庸选择定则。
关键词: 选择定则、动力学对称性、高次谐波产生、多尺度动力学对称性、基于对称性的分析
更新于2025-09-11 14:15:04
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石墨烯的太赫兹非线性光学:从可饱和吸收到高次谐波产生
摘要: 长期以来,石墨烯被认为可能展现出卓越的非线性光学特性,尤其在技术上至关重要的太赫兹(THz)频段。最新实验表明,这种原子级厚度的材料确实可能具有目前已知材料中最大的非线性系数,为基于石墨烯的太赫兹速率超快(光)电子器件实际应用铺平了道路。本文报道了石墨烯非线性太赫兹光学这一蓬勃发展的领域所取得的进展,并基于石墨烯中电子输运的热力学模型,阐述了当前对石墨烯与太赫兹场非线性相互作用本质的最先进认知。同时比较了石墨烯在太赫兹、红外和可见光频段与光场发生非线性相互作用的不同机制。最后总结了基于其非凡太赫兹非线性特性的石墨烯技术应用前景。本报告涵盖了石墨烯太赫兹非线性光学领域从开创性工作到最先进成果的发展历程,既是对当前石墨烯太赫兹非线性光学认知的简明综述,也为进入该领域的研究人员和技术开发者提供了精炼的参考资料。
关键词: 太赫兹、高次谐波产生、非线性光学、热力学模型、石墨烯
更新于2025-09-11 14:15:04
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来自相干激发介质的可控时间相干性高次谐波产生
摘要: 高次谐波产生多年来一直被视为一种上转换激光辐射的相干光源。我们提出一种方法,可生成本质上非相干的高次谐波,其时间相干度可控并遵循随机游走统计规律。该方法通过独特的单原子效应与宏观效应组合实现:先将介质制备于具有坐标依赖性粒子数反转的激发态,再采用强非共振且相位失配的泵浦光。
关键词: 激发介质、时间相干性、高次谐波产生、失配泵浦、随机行走统计
更新于2025-09-10 09:29:36
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简洁之光
摘要: 人类所能控制的最短时间间隔是仅持续100阿秒(即10^-16秒)的光脉冲。这种"阿秒"光脉冲属于电磁波谱中的极紫外波段(XUV),其中心光子能量通常介于20至200电子伏特之间。由于其超短特性,阿秒脉冲具有覆盖数十电子伏特的宽频带。这些正是研究原子和分子中电子动力学所需的自然时间和能量尺度。
关键词: 超快原子与分子物理、高次谐波产生、阿秒脉冲、电子动力学
更新于2025-09-10 09:29:36
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固体中介带与带内电流的规范不变表述
摘要: 固态高次谐波产生实验与模拟中常利用带间电流与带内电流的区分。这两种对总电流的贡献分别与不同性质的物理过程及可测特征(如谐波发射的光谱相位)相关联。但近期研究[P. F?ldi, 物理评论B 96卷, 035112页(2017年)]指出这些量值可能依赖于计算采用的规范。由于物理量本应具有规范无关性,这引发了一个问题:将总电流分解为带间与带内贡献究竟具有物理意义,还是仅是自然数学表述的特定特征?本文探究这一表观模糊性。我们发现计算瞬时能带布居数时会出现密切相关的问题。针对带间/带内电流和瞬时能带布居数两种情况,我们提出规范不变的明确定义,从而确保这些量能在任意规范下被一致计算。
关键词: 规范不变性、固态、带间电流、能带布居、带内电流、高次谐波产生
更新于2025-09-09 09:28:46
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固体中的高次谐波产生
摘要: 原子气体中的高次谐波产生已被研究数十年,构成了阿秒科学的基础。然而,体块晶体中高阶谐波的观测直到2010年才被报道。本综述梳理了后续研究工作:通过固态谐波现象理解其微观机制,揭示源材料的电子结构;利用该现象探测受激超快动力学过程;以及开发新型紧凑型短波长光源的前景。尽管多数研究聚焦于体块材料作为谐波源,近期实验已开始探索工程化结构的高次谐波产生,这可能为阿秒光子学提供灵活平台。
关键词: 超快动力学、电子结构、高次谐波产生、固体、短波长光源、阿秒科学
更新于2025-09-09 09:28:46
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涡旋动力学与光学涡旋 || 超短极紫外涡旋
摘要: 光学涡旋因其携带与光束奇点相关的明确轨道角动量(OAM)而极具吸引力。这些通常在光学波段产生的奇异光束被广泛应用于通信、微操控、显微镜技术等领域。在极紫外(XUV)和X射线波段产生OAM光束具有重要研究价值,这能将光学涡旋的应用拓展至纳米尺度。学界已探索多种在同步辐射装置和自由电子激光设施中产生XUV涡旋的方案。本文研究了通过高次谐波产生(HHG)机制生成XUV涡旋的方法。HHG是一种独特的相干辐射源,可发射从XUV到软X射线波段的阿秒脉冲。当采用OAM光束驱动HHG时,会以螺旋状阿秒光束形式发射具有空前时空特性的高电荷XUV涡旋。本章重点阐述我们关于HHG产生XUV涡旋的理论研究成果,特别详细分析了OAM光束驱动高次谐波时宏观相位匹配的作用——该机制可实现携带OAM的阿秒光束的可控产生。
关键词: 阿秒螺旋光束、超快现象、轨道角动量、阿秒脉冲、极紫外涡旋、高次谐波产生、非线性光学、相位匹配
更新于2025-09-09 09:28:46
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固体中高次谐波的偶极相位干涉测量
摘要: 理解高次谐波的时间特性对其在阿秒科学中的应用至关重要。从微观角度看,偶极相位对决定高次谐波发射相位起着重要作用。在气相高次谐波产生过程中,隧穿电离的电子大部分运动时间都处于远离母离子的连续态中,在此积累偶极相位。因此原子偶极相位基本与靶原子无关。而在固态高次谐波产生时,由于驱动电子在整个运动过程中都经历周期性势场,其偶极相位可能取决于源材料的电子结构。本研究采用干涉测量法表征氧化镁和石英晶体的高次谐波,我们测量到与材料相关的强度诱导高次谐波相位延迟,这归因于带间极化引起的偶极相位强度变化。这种材料依赖的偶极相位可为固体高次谐波光谱学提供可靠平台。
关键词: 偶极相位、固体、高次谐波产生、阿秒科学、干涉测量法
更新于2025-09-09 09:28:46