Attosekund interferometri i tids-energi domæne

Space-momentum domæne interferometer er en nøgleteknik i moderne præcisionsmålinger, og er blevet brugt i vid udstrækning til applikationer, der kræver fremragende rumlig opløsning inden for teknisk metrologi og astronomi. Udvidelse af sådanne interferometriske teknikker til tids-energidomænet er et væsentligt supplement til rumlige domænemålinger og forventes at give tidsopløsningsevne til sporing af ultrahurtige processer. Imidlertid, sådanne applikationer til høj præcision tidsdomænemåling, især state of the art attosecond-tidsopløst måling, er mindre udforsket på trods af dens store betydning.

For nylig, det ultrahurtige optikteam fra Huazhong University of Science and Technology i Kina gjorde spændende fremskridt og udviklede et helt optisk attosekunder-interferometer med få spalter og demonstrerede dets anvendelser i tids-energidomæne højpræcisionsmåling. Den er baseret på laserdrevne højordens harmoniske, som i det væsentlige er et tidsdomæne Youngs interferometer med attosecond-pulstoget som diffraktionsspalterne. Ved at indføre et eksternt svagt felt for at forstyrre den harmoniske genereringsprocessen, fasen af ​​de attosekundede tidsspalter ændres, hvilket resulterer i et mærkbart energiskift af harmoniske. Forfatterne har udledt en simpel intuitiv formel til at skildre energiskiftet induceret af det forstyrrende felt, hvorfra bølgefrontstyret attosekundsinterferometri, der bevarer attosekunds tidsopløsning og hundredvis af meV energiopløsning, implementeres.

Som den første ansøgning, forfatterne brugte interferometerets tidsopløsningsevne til real-time sondering af et petahertz elektromagnetisk felt. Den stærke felttilnærmelsesanalyse viser, at energiforskydningen af ​​de harmoniske er proportional med en lineær kombination af to forsinkede forstyrrende impulser. Efter en triviel Fourier-analyse, det elektriske felt af den forstyrrende puls kan let hentes. En sådan metode kan let generaliseres til at rekonstruere signaler med en vilkårlig polariseringstilstand

Som den anden ansøgning, forfatterne brugte interferometerets energiopløsningsevne til at undersøge det unormale fasespring af overgangsdipolen nær et Cooper-minimum i argon. Når flere harmoniske betragtes samtidigt, tidsadskillelsen af ​​attosekundspalter bliver sporbar på en energiopløst måde, og omformningen af ​​EUV tidsmæssige struktur nær et Cooper minimum i argon er tydeligt afsløret. Denne nye attosecond interferometri har udvidet den interferometerbaserede højpræcisionsmåling til tids-energidomæne med en helt optisk tilgang. Det kan potentielt finde betydelige anvendelser til at sondere strukturelle dynamikker af komplekse mål.