Source de lumière ultraviolette extrême à haute fréquence

Source de lumière ultraviolette extrême à haute fréquence

Les techniques de post-compression combinées à des champs bicolores produisent une source de lumière ultraviolette extrême à flux élevé
Pour les applications Tr-ARPES, la réduction de la longueur d'onde de la lumière d'excitation et l'augmentation de la probabilité d'ionisation du gaz sont des moyens efficaces d'obtenir un flux élevé et des harmoniques d'ordre élevé. Lors de la génération d'harmoniques d'ordre élevé par passage unique à haute fréquence de répétition, la méthode de doublement ou de triple doublement de fréquence est généralement employée pour accroître l'efficacité de production. Grâce à la compression post-impulsionnelle, il est plus aisé d'atteindre la densité de puissance de crête requise pour la génération d'harmoniques d'ordre élevé en utilisant une impulsion d'excitation plus courte, ce qui permet d'obtenir une efficacité de production supérieure à celle obtenue avec une impulsion plus longue.

Le monochromateur à double réseau assure la compensation de l'inclinaison avant de l'impulsion
L'utilisation d'un seul élément diffractif dans un monochromateur introduit un changement dansoptiqueLe trajet optique radial du faisceau d'une impulsion ultracourte, également appelé inclinaison avant de l'impulsion, induit un étirement temporel. La différence de temps totale pour une tache de diffraction de longueur d'onde λ à l'ordre de diffraction m est Nmλ, où N représente le nombre total de lignes du réseau illuminées. L'ajout d'un second élément diffractif permet de rétablir le front d'impulsion incliné et d'obtenir un monochromateur avec compensation du délai temporel. En ajustant le trajet optique entre les deux composants du monochromateur, le conformateur d'impulsions à réseau peut être personnalisé pour compenser précisément la dispersion inhérente du rayonnement harmonique d'ordre élevé. Grâce à une conception avec compensation du délai temporel, Lucchini et al. ont démontré la possibilité de générer et de caractériser des impulsions ultraviolettes extrêmes monochromatiques ultracourtes d'une durée de 5 fs.
L'équipe de recherche de Csizmadia, au sein de l'installation ELE-Alps du Centre européen de recherche sur la lumière extrême (ELEF), a obtenu le spectre et la modulation d'impulsions de la lumière ultraviolette extrême grâce à un monochromateur à compensation de délai temporel à double réseau, dans une ligne de faisceau à harmoniques d'ordre élevé et à haute fréquence de répétition. Ils ont produit des harmoniques d'ordre supérieur à l'aide d'un générateur.laserAvec une fréquence de répétition de 100 kHz, une largeur d'impulsion ultraviolette extrême de 4 fs a été obtenue. Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour les expériences résolues en temps et la détection in situ au sein de l'installation ELI-ALPS.

Les sources de lumière ultraviolette extrême à haute fréquence de répétition sont largement utilisées dans l'étude de la dynamique des électrons et présentent de vastes perspectives d'application dans le domaine de la spectroscopie attoseconde et de l'imagerie microscopique. Grâce aux progrès et innovations constants de la science et de la technologie, les sources de lumière ultraviolette extrême à haute fréquence de répétition offrent de nouvelles perspectives d'application.source lumineuseLes recherches progressent vers des fréquences de répétition, des flux de photons et des énergies photoniques plus élevés, ainsi que des impulsions plus courtes. À l'avenir, la poursuite des recherches sur les sources de lumière ultraviolette extrême à haute fréquence de répétition favorisera leur application en dynamique électronique et dans d'autres domaines de recherche. Parallèlement, l'optimisation et le contrôle de ces sources, ainsi que leur application à des techniques expérimentales telles que la spectroscopie photoélectronique à résolution angulaire, constitueront des axes de recherche prioritaires. De plus, les technologies de spectroscopie d'absorption transitoire attoseconde résolue en temps et d'imagerie microscopique en temps réel, basées sur ces sources, devraient être étudiées, développées et appliquées plus avant afin de parvenir à une imagerie de haute précision, résolue en temps à l'échelle de l'attoseconde et à l'échelle nanométrique.