少周期飞秒脉冲及阿秒脉冲产生与测量研究

实验方法主要包括以下几个步骤：
激光系统选择：选择能够产生阿秒量级光脉冲的激光器，常见的有飞秒激光器（femtosecond laser）和飞秒光纤激光器（fiber femtosecond laser）等。

光脉冲压缩：通过使用光学非线性效应将光脉冲进行压缩，以获得更短的脉冲宽度。

常用的压缩方法包括福克-哥里亚转换（FROG）和自相关（autocorrelation）等。

光脉冲测量：通过使用阿秒级离散自相关（ASD，asymmetric spectral dispersion）技术或阿秒级频率梳（AFS，asymmetric frequency comb）技术，对光脉冲的波形和频谱进行测量和分析。

光脉冲调控：根据实验需求，使用光学元件（如光栅、衍射片、非线性晶体等）对光脉冲进行调控，以实现所需的光参数和光学效果。

光脉冲应用：根据实际需求，将阿秒光脉冲应用于不同的实验领域，如超快光谱学、材料科学、量子光学、生物医学研究等。

需要注意的是，阿秒量级光脉冲的实验方法包含复杂的光学设备和技术，需要专业知识和丰富的经验来进行操作和分析。

阿秒脉冲串产生和相位信息重构的对比研究
朱孝先;高亦谈;王羡之;王一鸣;王佶;王兆华;赵昆;魏志义
【期刊名称】《物理学报》
【年(卷),期】2024(73)12
【摘要】阿秒脉冲为研究原子、分子和电子的超快动力学提供了前所未有的测量精度.目前最成熟的方法是使用飞秒激光与气体相互作用产生阿秒脉冲串和孤立阿秒脉冲.阿秒脉冲的时域信息以及电子的动力学信息可以通过阿秒条纹相机或基于双光子跃迁干涉的重构阿秒拍频(RABBITT)方法从能谱图中提取.本文研究了阿秒脉冲串的产生、测量和表征,通过自主设计建造的钛宝石放大器和阿秒束线进行实验获得光电子能谱图,并采用不同方法重构阿秒脉冲串的相位信息.这对于深入理解电子动力学并进行相关测量具有重要意义.
【总页数】10页(P126-135)
【作者】朱孝先;高亦谈;王羡之;王一鸣;王佶;王兆华;赵昆;魏志义
【作者单位】中国科学院物理研究所;中国科学院大学;松山湖材料实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TN9
【相关文献】
1.中红外激光相位测量及阿秒脉冲的产生
2.双色场中驱动脉冲相位对产生高次谐波和超短阿秒脉冲的影响
3.飞秒光脉冲基于交叉相位调制的压缩脉冲对的产生
4.皮
秒类提升脉冲串的产生与传输5.基于法布里-珀罗腔产生飞秒激光脉冲串在硅表面诱导高质量亚波长周期条纹(特邀)
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

不同激光等离子体条件下的阿秒光脉冲产生
马光金;李春来;何进
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】2022(34)3
【摘要】通过一维粒子模拟研究了利用相对论少周期强激光与固体密度等离子体表面相互作用实现单个孤立阿秒光脉冲产生的参数条件。

主要研究描述相互作用的多维参数,如激光强度、入射角和等离子体标尺长度等,对相对论高次谐波能量转换效率和孤立阿秒光脉冲分离度的影响。

研究发现,虽然激光等离子体参数对阿秒光脉冲产生的影响是复杂的,但是存在着能够实现大能量孤立阿秒光脉冲的最佳等离子体标尺长度和最佳入射角。

当其他相互作用条件确定时,使用中等强度的相对论强激光可以在较宽的参数范围内实现孤立的阿秒光脉冲。

大角度入射时,孤立阿秒光脉冲的分离度较高,能够实现孤立阿秒光脉冲的相互作用参数范围也较宽。

【总页数】10页(P75-84)
【作者】马光金;李春来;何进
【作者单位】北京大学深圳研究院;深港产学研基地深圳系统芯片设计重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】O53;TN241
【相关文献】
1.燕尾槽衬底内条形锁相列阵激光器亚纳秒光脉冲的产生及测量
2.斜入射激光脉冲与稠密等离子体相互作用产生的阿秒脉冲
3.基于飞秒锁模光纤激光脉冲基频光的r
差频产生红外光梳4.1GHz梳状波调制1．3μmDFB半导体激光器皮秒超短光脉冲产生的实验研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

诺贝尔物理学阿秒光脉冲阿秒光脉冲是指一种时间极短、能量极高的光脉冲，其脉冲宽度在阿秒量级（1阿秒=10^-18秒）左右。

诺贝尔物理学奖于2018年授予了高谷树一郎和道原秀之，以表彰他们在阿秒光脉冲的研究和应用方面所取得的突破性成果。

阿秒光脉冲的研究不仅对物理学领域具有重要意义，也在生物医学、化学和材料科学等领域展现出巨大的潜力。

阿秒光脉冲具有极高的光强和极短的脉冲宽度，这使得它在研究微观世界和快速动态过程中具有独特的优势。

阿秒光脉冲的产生离不开激光技术的发展。

激光是一种高度聚焦的光束，具有单一波长和相干性。

通过将激光束经过特殊的增益介质放大，可以产生阿秒光脉冲。

而阿秒光脉冲的产生，又为研究物质的基本性质和微观过程提供了一种全新的手段。

阿秒光脉冲在物理学领域的研究中有着广泛的应用。

首先，阿秒光脉冲可以用于研究原子和分子的动力学过程。

由于阿秒光脉冲的时间尺度极短，可以实时观察原子和分子的电子结构和化学反应过程。

这对于理解化学反应机理和开发新的材料具有重要意义。

其次，阿秒光脉冲还可以用于研究凝聚态物质的电子和晶格动力学。

通过观察材料中电子和晶格的运动，可以揭示材料的电子结构和相变机制。

此外，阿秒光脉冲还可以用于研究超快光学现象，如光子晶体、光学波导和光学器件等。

除了物理学领域，阿秒光脉冲在生物医学和化学领域的应用也日益受到关注。

在生物医学领域，阿秒光脉冲可以用于显微成像和分子探测。

通过使用阿秒光脉冲进行显微成像，可以实时观察生物分子和细胞的活动过程，为生物学研究提供了一种全新的手段。

在化学领域，阿秒光脉冲可以用于研究化学反应的速率和机理。

通过观察化学反应的过程和产物，可以揭示化学反应的动力学和热力学规律，为化学合成和催化反应的设计提供理论依据。

阿秒光脉冲的研究和应用正日益深入，但仍面临一些挑战。

首先，阿秒光脉冲的产生和探测技术仍需要进一步改进。

目前，阿秒光脉冲的产生和探测技术仍受到实验条件和设备限制，需要更加稳定和高效的技术手段。

专利名称：少周期量级高能飞秒脉冲产生装置和应用专利类型：发明专利
发明人：常国庆,张瑶,王军利,魏志义
申请号：CN202010790349.5
申请日：20200807
公开号：CN111934176A
公开日：
20201113
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种少周期量级高能飞秒脉冲产生装置，包括飞秒激光器前端、预啁啾管理单元、非线性光纤放大单元、色散补偿单元和非线性脉冲压缩单元；飞秒激光器前端输出的飞秒脉冲序列先经过预啁啾管理单元进行脉冲啁啾量调节，再经过非线性光纤放大单元放大功率同时展宽光谱，之后再通过色散补偿单元压缩获得亚百飞秒脉冲，压缩后的脉冲最后再利用一级基于充气空芯光子晶体光纤的非线性脉冲压缩单元充分展宽光谱并补偿色散即可获得高能量少周期量级飞秒脉冲。

本发明方法将预啁啾放大技术与非线性脉冲压缩技术结合，降低了少周期量级脉冲产生装置的复杂性，提高了少周期量级脉冲的产生效率。

申请人：中国科学院物理研究所
地址：100190 北京市海淀区中关村南三街8号
国籍：CN
代理机构：北京市英智伟诚知识产权代理事务所(普通合伙)
更多信息请下载全文后查看。

基于阿秒激光的原子尺度下超快电子动力学实时测量技术摘要：自1960年第一台红宝石激光器诞生以来，缩短激光脉冲宽度一直是激光器设计和制造的重要方向。

半个多世纪以来，激光的脉冲宽度经历了从最早的毫秒、调Q技术的纳秒、锁模技术的皮秒和飞秒再到本世纪千禧年诞生的阿秒激光，使人们对物质世界的了解越来越深入。

超快激光技术让生物、化学和物理的学科界限逐步消失，因为它们的微观基础都是来自于时间尺度在几十阿秒到几十飞秒的电子运动，而阿秒激光超高的时间分辨率为人类了解甚至操控原子尺度下的电子运动提供了可能。

本论文首先简要说明产生阿秒激光脉冲的原理，然后介绍几种基于阿秒激光的泵浦—探测技术（阿秒条纹谱、阿秒隧穿谱、阿秒吸收谱、阿秒光电子谱和阿秒相关谱）以及它们的应用，最后简单介绍近两年阿秒泵浦—探测技术最新的技术进展和研究成果。

关键词：阿秒激光原子尺度电子运动实时测量泵浦—探测0 引言电子是20世纪科技革命的关键角色，而人们预期在21世纪光子将会取代电子成为推动科技进步的主要力量。

但事实是自第一台激光器问世的半个多世纪以来的现在，我们对电子运动的研究才刚刚从宏观和介观进入到微观原子尺度范围内，因此研究电子运动的时代还未结束。

由于原子尺度内电子运动的时间尺度约在阿秒（10−18s）量级，因此直到阿秒激光技术的出现才开启了实时观测原子尺度内电子运动的新时代。

阿秒相干光源在原子和分子内电子运动的探测、原子核结构的探测以及相关的正负电子和γ射线产生等基础物理学研究上有重大的应用价值，在超快信息、生命科学以及材料科学技术等方面创造前所未有的极端条件和提供全新的研究手段。

更为重要的是，生物、化学和物理学科在微观层面是统一的，地球上的生命现象、化学反应和信息能量传递等现象的根本原因是原子、分子和纳米尺度下电子的运动。

基于阿秒激光的泵浦-探测技术能实时测量在原子尺度范围内的电子运动，打破了学科壁垒，让生物、化学和物理学科在同一层面上进行研究；同时也为深入理解光与物质的相互作用和发现光与物质相互作用新现象、新规律提供了研究手段和观测工具。