近期，西安光機所瞬態光學與(yu) 光子技術國家重點實驗室阿秒研究團隊取得重要進展，在攻克了一係列阿秒脈衝(chong) 產(chan) 生與(yu) 測量關(guan) 鍵技術基礎上，在實驗上首次獲得了159as的孤立阿秒脈衝(chong) 測量結果。 

　　阿秒脈衝(chong) 的產(chan) 生機理來自超短超強激光與(yu) 物質極端非線性作用中的高次諧波產(chan) 生過程，高次諧波在時域表現為(wei) 間距半個(ge) 光周期的阿秒脈衝(chong) 序列，而對很多應用來說，需要從(cong) 阿秒脈衝(chong) 序列中選擇出單個(ge) 或孤立阿秒脈衝(chong) ，此外由於(yu) 高次諧波的產(chan) 生效率非常低（通常為(wei) 10-6甚至更低），產(chan) 生的阿秒脈衝(chong) 能量非常低(一般為(wei) 納焦或亞(ya) 納焦級)，傳(chuan) 統的飛秒脈衝(chong) 自相關(guan) 測量技術難以直接應用。孤立阿秒脈衝(chong) 的產(chan) 生與(yu) 測量已成為(wei) 阿秒技術及應用中的核心關(guan) 鍵技術。 

　　為(wei) 了實現高效孤立阿秒脈衝(chong) 的產(chan) 生，團隊在實驗中首先將中心波長750nm、載波包絡相位穩定的少周期鈦寶石飛秒脈衝(chong) 聚焦到Ne氣靶上激發出極紫外（XUV）波段的高次諧波，並采用雙光學選通門方法整形飛秒脈衝(chong) 驅動光電場形狀，使得隻有半個(ge) 驅動光周期能夠產(chan) 生阿秒脈衝(chong) 輻射，實現了孤立阿秒脈衝(chong) 的選通。同時，為(wei) 實現高轉化效率的孤立阿秒脈衝(chong) 產(chan) 生，團隊通過優(you) 化驅動光脈衝(chong) 與(yu) 惰性氣體(ti) 相互作用參數來實現相位匹配，並采用薄膜濾波技術用於(yu) 毫焦量級的紅外驅動光與(yu) 納焦量級的XUV阿秒脈衝(chong) 的有效分離，同時實現了孤立阿秒脈衝(chong) 的色散補償(chang) 。 

　　此外，團隊自主設計與(yu) 研製了一套高能量分辨率阿秒條紋相機。阿秒條紋相機是目前孤立阿秒脈衝(chong) 最為(wei) 廣泛的測量方法，其原理是首先XUV阿秒脈衝(chong) 與(yu) 惰性氣體(ti) 靶相互作用產(chan) 生阿秒光電子，並在近紅外光電場中得到調製，通過時間延遲掃描獲得阿秒光電子譜圖，並通過反演重構算法得到阿秒脈衝(chong) 的光電場分布和脈衝(chong) 寬度等信息，其核心技術是測量光電子動量的時間飛行譜儀(yi) 的設計與(yu) 研製。團隊利用電子光學技術自主設計並研製成長度2m的時間飛行譜儀(yi) ，該譜儀(yi) 采取磁瓶式結構，解決(jue) 了光電離後發散角大導致的光電子收集效率低的難題。另外，采用實時反饋的同步鎖定技術實現了近紅外泵浦光與(yu) XUV探測光脈衝(chong) 之間高精度的同步和穩定。 

　　基於(yu) 以上關(guan) 鍵技術攻關(guan) ，利用獲得的阿秒光電子條紋譜經反演重構算法得到了孤立阿秒脈衝(chong) 的譜相位及脈寬信息，最終孤立阿秒脈衝(chong) 寬度為(wei) 159as，進一步優(you) 化色散補償(chang) 過程，可獲得更窄的阿秒脈衝(chong) 寬度。 

　　該研究工作得到國家自然科學基金重大項目、中科院創新國際團隊、中科院關(guan) 鍵技術人才團隊、西部青年學者等項目的資助，該工作也得到中科院光電研究院李捷博士的大力幫助！（瞬態室  供稿） 

　　阿秒脈衝(chong) 時域及相位分布 

　　阿秒脈衝(chong) 光譜及相位分布