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武慧春教授的最新研究成果在Physical Review Letters发表

编辑:admin 时间:2017年12月25日 访问次数:0

最短阿秒双脉冲的产生方案
 
阿秒,即1e-18秒。原子分子内的电子运动发生在阿秒尺度(一个原子单位时间为24阿秒)。本世纪初阿秒激光源的诞生使得不同系统中的超快电子动力学研究取得了长足进展。阿秒泵浦探测是一种直接的阿秒诊断手段,该技术先用一束阿秒脉冲激发待测系统,然后用第二束阿秒脉冲观测系统的动态演化。双脉冲不同延迟下得到光电谱可以反映系统的超快过程,俗称“分子电影”。
目前常规技术产生的阿秒双脉冲参数为:脉宽数百阿秒,功率兆瓦量级。较长的脉冲和较低的功率严重限制了人们拍摄原子单位时间内的电子动力学。
聚变理论与模拟中心的武慧春教授和博士研究生胡可提出了一个利用非线性相干汤姆森散射产生阿秒双脉冲的新方案。当一束超强激光与相对论运动的电子片对撞时,由于相对论非线性效应,散射光(X射线)在时域上呈现马鞍形,并且在频域上出现两头高,中间低的新特性。简单滤去散射光中部的低频部分即可获得一对阿秒脉冲。单脉冲宽度可以小于10阿秒,功率可达千兆瓦。相关理论计算与PIC模拟吻合得很好。
这项研究让更短,更强阿秒双脉冲的产生成为可能,有望极大提升阿秒泵浦探测技术的时间分辨率。该工作发表在最新一期的Physical Review Letters上,得到青年千人计划和国家自然科学基金的支持。
 
论文索引:K. Hu and H.-C. Wu, “Generation of gigawatt circularly polarized attosecond-pulse pairs”, Phys. Rev. Lett. 119, 254801 (2017).