一种通过产生激光脉冲对特别是激光辐射的多周期脉冲进行快速相位评估的方法,所述激光脉冲均包括至少一个近似线性极化区域和至少一个非线性极化区域,其中测量所述至少一个近似线性极化区域的相位。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的目标是能够对激光脉冲(包括多周期脉冲)进行特别是实时的快速CE相位评估。所述目标通过提供用于在相位上改变待评估的激光脉冲(7)的极化选通级(8)和用于测量所改变的激光脉冲的相位位置的随后的相位评估级(15)实现。本专利技术例如用在用于产生并监测单周期脉冲的激光技术中。【专利说明】用于特别是激光辐射的多周期脉冲的快速相位评估的方法 和装置
本专利技术涉及一种用于特别是激光辐射的多周期脉冲的快速相位评估的方法和装置。
技术介绍
绝对相位被定义为激光脉冲的电场的载波的脉冲包络的最大值与最近的最大值之间的偏移。绝对相位常常还被称为载波包络相位(CEP)。因而,这是一个描述任何种类的激光脉冲的电场的精确历程所需的量。CEP起到重要作用,特别是在脉冲包络具有仅少数光学周期的FWHM (半最大值全宽度)的激光脉冲(即所谓的周期量级脉冲或单周期脉冲)中,这是因为这些脉冲的电场具有特别大的依赖于CEP的不对称性。然而,在具有多周期脉冲的试验中也观察到了 CEP依赖性。自1997年就已经可以产生单周期脉冲(M.Nisoli,S.Stagira,S.DeSilvestri, 0.Svelto, S.Sartania, Z.Cheng, M.Lenzner, C.Spielmann, F.Krausz: A novelhigh energy pulse compression system!Generation of multigigawatt sub-5-fspulses, Applied Physics B-Lasers And Optics, 1997, Vol.65; 189-196 (新型高能脉冲压缩系统:多千兆瓦亚5飞秒脉冲的产生,应用物理学B:激光与光学,1997年,第65卷,第189至196页))。从此之后,这些激光脉冲以及它们与物质的相互作用构成了中心兴趣的研究领域并进行了广泛的研究。在2001年,在惰性气体的光致电离中直接检测到了绝对相位的作用(G.G.Paulus, F.Grasb on, H.Walther, P.Villoresi, M.Nisoli, S.Stagira, E.Priori, S.DeSilvestr1:Absolute-phase phenomena in photoionization with few-cycle laser pulses, NATURE, 2001, Vol.414,182-184 (利用周期量级激光脉冲进行光致电离中的绝对相位现象,自然,2001年,第414卷,第182至184页))。为此,单周期脉冲的依赖于CEP的不对称性被以在空间上不对称的光电子的形式观察到。为此,使用了两个相对布置的飞行时间光谱仪(立体飞行时间光谱仪)。从此以后,还提出了其他用于CEP测量的装置并且部分地实现了这些装置。在这些情况下,为了确定激光脉冲的CEP,通常必须在由几百或几千的激光脉冲引起的作用上求平均值。类似地,这些方法中的大多数方法都只有在激光脉冲比近似两个光学周期(半宽度)(在激光的800nm的中心波长处为大约6fs)短时才起作用。(T.M.Fortier, P.A.Roos, D.J.Jones, S.T.Cundiff, R.D.R.Bhat, J.E.Sipe: Carrier-Envelope Phase-ControlledQuantum Interference of Injected Photocurrents in Semiconductors,Phys.Rev.Letters, 2004,Vol.92,N0.14 (半导体中的注射光电流的载波包络相位控制的量子干涉,物理评论快报,2004年,第92卷,第14期);A.Apolonski, P.Dombi, G.G.Paulus, M.Kakehata, R.Holzwarth, Th.Udem, Ch.LemelI, K.Torizuka, J.Piurgdorfer,T.W.Hail Sch, F.Krausz: Observation of Light-Phase-Sensitive Photoemission froma Metal.Phys.Rev.Letters, 2004, Vol.92, N0.7 (从金属观察光相位敏感的光电发射,物理评论快报,2004 年,第 92 卷,第 7 期);M Kre β,T.Loffler, M.D.Thomson, R.Dorner,H.Gimpel,K.Zrost,T.Ergler,R.Mo shammer,U.Morgner,J.Ullrich,H.G.Roskos:Determination of the carrier-envelope phase of few-cycle laser pulseswith terahertz-emission spectroscopy, Nature Physics Let., 2006, Vol.2, 327-331(利用太赫兹发射光谱仪确定周期量级激光脉冲的载波包络相位,自然物理快报,2006年,第 2 卷,第 327 至 331 页);C.A.Haworth, L.E.Chipperfield, J.S.Robinson, P.L.Knight, J.P.Marangos, J.ff.G.Tisch:Half-cycle cutoffs in harmonic spectra androbust carrier-envelope phase retrieval, Nature Physics, 2007, Vol.3,52-57 (谐波光谱中的半周期截止以及强大的载波包络相位恢复,自然物理学,2007年,第3卷,第 52 至 57 ]λ?) ;G.G.Paulus, F.Lindner, H.ffalther, A.Baltuska, E.Goulielmakis, Μ.Lezius,F.Krausz:Measurement of the phase of few-cycle laser pulses,Phys.Rev.Let.,2003, Vol.91,Issue 25(周期量级激光脉冲的相位测量,物理评论快报,2003年,第91卷,第25期))。在2009年,第一次可以以单脉冲模式(single-shot mode)使用上述立体时间飞行光谱仪装置高精度地确定单周期脉冲的CEP (T.Wittmann, B.Horvath, W.Helml, M.G.Schatzel,X.Gu, A.L.Cavalieri, G.G.Paulus, R.Kienberger: Single-shotcarrier-envelope phase measurement of few-cycle laser pulses,NaturePhysics, 2009,Vol.5; 357-362 (周期量级激光脉冲的单脉冲载波包络相位测量,自然物理学,2009年,第5卷,第357至362页))。该装置也只适合于测量半峰持续时间小于8fs的单周期脉冲的CEP。在2010年,展示了另一种方法,该本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过产生激光脉冲对特别是激光辐射的多周期脉冲进行快速相位评估的方法,所述激光脉冲均包括至少一个近似线性极化区域和至少一个非线性极化区域,其中测量所述至少一个近似线性极化区域的相位。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:格奥尔格·格哈德·保卢斯,马克斯韦尔·阿图尔·塞勒,蒂姆·拉特耶,马克斯·默勒,多米尼克·霍夫,
申请(专利权)人:费姆托激光产品股份有限公司,
类型:
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