基于高次諧波的可調(diào)諧相干極紫外光源的研究.pdf

1、由于高次諧波具有持續(xù)時(shí)間短、頻譜寬、波長(zhǎng)可調(diào)諧的特點(diǎn)，且頻譜覆蓋了從紫外到極紫外波段甚至軟X射線(0.01~100埃)的頻譜范圍，因此，高次諧波為我們提供了一種產(chǎn)生寬譜帶可調(diào)諧相干極紫外光源的有效手段。高次諧波產(chǎn)生過(guò)程（HHG）包括兩部分：激光場(chǎng)中的單原子響應(yīng)、激光場(chǎng)與高次諧波在氣體介質(zhì)中的宏觀傳播效應(yīng)。在高次諧波相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，我們總是采用稀薄氣體為介質(zhì)，與激光相互作用，故氣體介質(zhì)對(duì)激光場(chǎng)的色散和吸收往往可以忽略。通過(guò)控制相位匹配條件，可

2、實(shí)現(xiàn)高次諧波的頻率調(diào)諧和振幅調(diào)諧。而影響高次諧波效率的因素有很多，除了考慮相位匹配效應(yīng)，還得考慮氣體介質(zhì)本身的性質(zhì)。
　　基于此，本文開展了如下研究：
　?。?）提出一種產(chǎn)生波長(zhǎng)可連續(xù)調(diào)諧相干極紫外光源的方法及實(shí)驗(yàn)裝置。利用800nm的單色強(qiáng)激光場(chǎng)與分子氣體N2相互作用，產(chǎn)生高次諧波，再通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)激光脈沖能量和氣壓，使其瞬時(shí)相位匹配條件發(fā)生改變，導(dǎo)致高次諧波發(fā)生頻移（紅移或藍(lán)移），從而實(shí)現(xiàn)輸出波長(zhǎng)的連續(xù)調(diào)諧。找到輸出波長(zhǎng)與

3、驅(qū)動(dòng)激光脈沖能量、氣壓三者之間的關(guān)系，通過(guò)精確控制驅(qū)動(dòng)激光脈沖能量以及氣壓的變化量，實(shí)現(xiàn)極紫外光源輸出波長(zhǎng)的精確調(diào)諧。
　?。?）實(shí)驗(yàn)上探測(cè)H2的高次諧波效率，分析激光強(qiáng)度、氣體壓強(qiáng)對(duì)相同氣體的高次諧波效率的影響，發(fā)現(xiàn)激光強(qiáng)度和氣體壓強(qiáng)都有一個(gè)最佳值（在此條件下可獲得最高的諧波效率），激光強(qiáng)度與氣壓過(guò)高，均會(huì)導(dǎo)致高次諧波效率降低。
　?。?）實(shí)驗(yàn)上探測(cè)H2、Ar、Kr的高次諧波效率，定性地分析散射截面、電離能、多電子效應(yīng)對(duì)不