中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第三百二十一期)
2022年11月14日
上海光机所在高光子能量的高次谐波产生方面取得进展
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高光子能量的高次谐波产生方面取得进展,相关成果以“High-order harmonic generation in an x-ray range from laser-induced multivalent ions of noble gas”为题,作为封面文章在Optica上发表。
原子内电子动力学的实时观测需要从飞秒到阿秒的超短时间,高次谐波产生(HHG)主要用于亚飞秒级的台式化相干光源,但目前大多数应用还限于极紫外波段。扩展到keV以上的台式化相干X射线源具有多种用途,包括4D成像和半导体检测,它可以获取原子、分子和凝聚态物质的深内壳层电子动力学,例如材料元素分辨、电荷/自旋/原子/光子的耦合运动等,要求光子能量高于500 eV,甚至高达几keV。
然而此前实验上报道的X射线波段HHG主要是采用波长为3.9 μm的中红外激光与He原子相互作用产生1.6 keV的谐波。由于HHG的产生效率正比于λ-5.5,因此波长越长谐波的产生效率急剧降低,因此该实验需要高达35 atm的气压以提高产生效率,实验难度极大。我们采用光强2.5×1016W/cm2的高强度1.45μm近红外激光与Kr气相互作用,通过多价离子参与谐波产生过程,突破了Kr原子饱和光强的限制,在小于1 atm的较低气压下获得5.2 keV高次谐波。这不仅降低了实验难度,也是迄今我们所知的通过HHG机制产生的最高光子能量。
本工作得到国家自然科学基金重大仪器专项、重点项目、面上项目、先导B和中科院青年创新促进会的支持。
(a)通过近红外激光与Kr原子和多价离子相互作用产生的HHG示意图;(b) Kr气体与光强为2.5×1016 W/cm2的线偏振激光相互作用的HHG光谱;(c) 将(b)图中的2–7 keV范围进行放大。
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