Физики научились определять параметры ультрабыстрых лазерных импульсов

Группа российских ученых предложила новый способ определения физических параметров аттосекундных лазерных импульсов. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Physical Review A.

Аттосекунда — это одна миллиардная миллиардной доли секунды. Она используется для описания таких процессов, как время оборота электрона вокруг ядра атома. К настоящему времени лазерные технологии позволяют получать импульсы длительностью в десятки аттосекунд. Но согласно многочисленным экспериментам и расчетам взаимодействие таких сверхкоротких импульсов с веществом сильно зависит от формы импульса и других его параметров. Поэтому физиков очень интересуют методы их определения.

Новая работа российских ученых — один из шагов к визуализации аттосекундного импульса. Исследователи предложили новую методику определения формы сверхкоротких импульсов. Она основана на анализе спектров генерации гармоник. Создать новые метод помогли теоретические расчеты и проведенные в лаборатории эксперименты.

«Если поместить атом в сильное лазерное поле, то он отреагирует на такое воздействие очень нелинейно. Этот отклик приведет к большому количеству явлений, одно из которых — создание высоких гармоник лазерного излучения, — рассказывает один из исследователей, заведующий кафедрой теоретической физики Воронежского государственного университета Михаил Фролов. — В этом процессе атом выступает в роли преобразователя: при взаимодействии с лазерным полем он забирает значительную часть его энергии, которую затем испускает в виде единичного фотона с очень высокой частотой. Она в десятки и даже в сотни раз превосходит аналогичный показатель исходных лазерных фотонов. Это испускание вторичного излучения и называется генерацией гармоник. Его вероятность достаточно мала, но все же измерима».

По словам авторов работы, если направлять на атом сильное лазерное поле и аттосекундный импульс, то вероятность генерации гармоник будет существенно зависеть от временных характеристик суммарного поля, которые можно изменять, варьируя время задержки между лазерным воздействием и импульсом. В своей работе исследователи показали, каким образом можно экспериментально получать форму этого сверхкороткого лазерного импульса.

Ранее другими научными группами также был предложен ряд методов по восстановлению формы аттоимпульса из экспериментов с сильным лазерным полем. Но в отличие от предыдущих способов, метод российских ученых позволяет извлекать информацию о форме импульса непосредственно из экспериментальных данных без какого-либо статистически-итеративного анализа.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.