高強(qiáng)度的單個(gè)阿秒脈沖因在極紫外非線性光學(xué)以及阿秒泵浦-阿秒探測(cè)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值而受到廣泛的關(guān)注。產(chǎn)生高強(qiáng)度單個(gè)阿秒脈沖的首選方案是利用松散聚焦的高能量的飛秒驅(qū)動(dòng)激光與惰性氣體相互作用，然后選取輻射出的極紫外波段高次諧波合成阿秒脈沖。但目前所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)主要在于商用高能量飛秒激光的脈沖寬度僅為25飛秒，而這個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖寬度不足以產(chǎn)生脈沖寬度接近100阿秒的脈沖，從而限制了高強(qiáng)度單個(gè)阿秒脈沖的應(yīng)用范圍。

　　陸培祥教授領(lǐng)導(dǎo)的超快激光研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，提出了采用整形雙色激光場(chǎng)作為驅(qū)動(dòng)激光脈沖的方案。通過(guò)分析整形激光場(chǎng)的最高峰和次高峰之間的峰峰比例，理論預(yù)期了最優(yōu)化的激光場(chǎng)形式。

緊聚焦條件下度單個(gè)阿秒脈沖產(chǎn)生

        計(jì)算結(jié)果表明，采用800納米/1400納米的組合激光場(chǎng)，在相對(duì)強(qiáng)度為0.866的條件下，采用25飛秒驅(qū)動(dòng)激光脈沖就可以獲得105阿秒的單個(gè)脈沖輸出。特別的是，該方案不需要穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)激光脈沖的載波包絡(luò)相位，這大大放寬了對(duì)驅(qū)動(dòng)激光脈沖的要求，從而可以直接使用高能量的商用激光器作為驅(qū)動(dòng)光源。

        另外通過(guò)分析整形驅(qū)動(dòng)脈沖以及在傳播過(guò)程中群速度失配以及相對(duì)強(qiáng)度變化對(duì)阿秒脈沖相干疊加增強(qiáng)的影響，給出了作用氣體的氣壓限制。在相位匹配條件下，理論估算表明如果采用1焦的驅(qū)動(dòng)激光脈沖，可以獲得0.5微焦的單個(gè)阿秒脈沖，聚焦后阿秒脈沖的峰值強(qiáng)度將超過(guò)1014瓦/厘米2。這一研究成果將進(jìn)一步推動(dòng)阿秒脈沖在阿秒泵浦-阿秒探測(cè)等新領(lǐng)域的應(yīng)用。

松散聚焦條件下高強(qiáng)度單個(gè)阿秒脈沖產(chǎn)生