單周期飛秒光源被視為(wei) 產(chan) 生孤立阿秒光脈衝(chong) 的“理想”驅動源，但其產(chan) 生與(yu) 表征難度高於(yu) 少周期飛秒激光，是超快激光領域的難題。目前，僅(jin) 有少數研究組報道過單周期飛秒光源的相關(guan) 成果，但其綜合指標與(yu) 下一代高通量阿秒光源對驅動源的極端要求存在差距。因此，構建兼具高重複頻率與(yu) 高功率特性的單周期飛秒光源，已成為(wei) 突破下一代高重頻、高通量阿秒光源技術瓶頸的關(guan) 鍵。

近期，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究團隊，在單周期飛秒激光產(chan) 生與(yu) 表征研究方麵取得進展。在飛秒激光傳(chuan) 播過程中，團隊引入弱電離穩定機製的超連續譜，通過調控氣體(ti) 電離程度，抑製了等離子體(ti) 不穩定性及色散擾動，將超連續白光的光譜範圍拓展至350nm至1300nm。在重複頻率50kHz、平均功率13.5W條件下，團隊將脈衝(chong) 寬度從(cong) 近200fs壓縮至3.7fs，峰值功率從(cong) 2.2GW提升至45.8GW，實現了高重頻、高功率、單周期脈衝(chong) 壓縮目標。

與(yu) 以往單周期脈衝(chong) 壓縮方案相比，這一方案兼顧高重複頻率、高平均功率、高峰值功率及高產(chan) 生效率等關(guan) 鍵指標，實現了多指標協同優(you) 化。該成果有望為(wei) 研發高重頻、高通量阿秒光源提供關(guan) 鍵技術支撐，助力高重頻阿秒物理研究。

相關(guan) 研究成果發表在《光學快報》（Optics Letters）上。研究工作得到中國科學院等的支持。

論文鏈接

不同單周期脈衝(chong) 壓縮方案的關(guan) 鍵指標對比（左），超連續白光光譜展寬（右上），接近變換極限的單周期飛秒脈衝(chong) 壓縮結果（右下）