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超强激光科学卓越创新简报

(第一百七十期)

2021年3月15日

上海光机所在真空紫外及深紫外相干光源产生和应用方面取得新进展

　　近期，中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室在真空紫外（VUV）及深紫外（DUV）相干光源的产生和应用方面取得进展。研究团队利用强场中分子离子的非线性光学效应，产生了多波长、窄线宽、偏振灵活可控的DUV/VUV相干辐射，并展示了该光源在DUV/VUV拉曼梳中的应用。相关结果发表在New Journal of Physics上。

　　真空紫外（VUV, 100-200 nm）与深紫外（DUV, 200-300 nm）相干光源是高分辨光谱学、表面科学、光化学等研究的重要工具。自由电子激光，由于其超高的亮度、好的相干性，在短波长光源产生方面获得了巨大成功。但是，这类大科学装置体积庞大，造价较高。因此，研究台式化DUV/VUV相干光源以及相应光场调控技术具有重要意义。

　　在这项研究中，科研人员利用近红外和紫外双色泵浦光实现CO+能级间的共振激发，进而产生量子相干增强的DUV/VUV辐射。由于CO+包含丰富的振动能级，通过调节紫外泵浦激光的波长，便可以产生不同波长的DUV/VUV 相干辐射。通过改变紫外泵浦光的偏振，还可以对DUV/VUV 辐射的偏振进行灵活控制。另外，飞秒泵浦脉冲与皮秒DUV/VUV辐射的结合在相干拉曼散射中展现出显著优势。科研人员利用DUV/VUV光源的高光谱分辨能力，以及飞秒泵浦脉冲能够制备相干转动波包的优势，在氧气中产生了DUV/VUV拉曼梳。该研究为台式化 DUV/VUV 光源的产生以及相应的光场调控技术提供了新思路。

　　相关工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项、中科院前沿科学重点项目、上海市市级科技重大专项、中科院青年创新促进会、上海市学术带头人等项目的支持。

　　原文链接


图1 (a) DUV/VUV光源产生原理图；(b)-(d) 不同波长DUV/VUV辐射的光谱和光斑分布。


图2 (a) 利用级联转动拉曼散射产生DUV/VUV拉曼梳原理图；(b) 不同氧气气压下产生的DUV/VUV拉曼梳。

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