Для проведения время-разрешенной спектроскопии поглощения с суб-нс временным разрешением необходимы источники белого света с короткой или ультракороткой длительностью, которые возможно синхронизировать с другими лазерными системами. На основе фемтосекундного лазерного источника в ближнем ИК диапазоне был сгенерирован суперконтинуум с высокой спектральной яркостью (~ 10пДж/нм) в спектральном диапазоне ~ 450-750 нм, высокой стабильностью, как от импульса к импульсу (порядка 2-5 %), так и на большом (несколько часов) промежутке времени. Такие характеристики суперконтинуума были достигнуты за счет работы в расходящемся пучке, что позволяет избежать множественной филаментации, а также добиться стабилизации спектра (уменьшения флуктуаций в два раза и больший диапазон стабильности по энергии), и его уширения за счет изменения динамического баланса между Керровской фокусировкой, плазменной дефокусировкой и дифракцией. Временное разрешение достигалось за счет специально разработанной системы электронной задержки на основе программируемых логических интегральных схем, что позволило добиться суб-нс временного разрешения в широком временном окне (вплоть до нескольких мс). Данная методика была успешно апробирована в экспериментах по исследованию динамики абляции кремния при наносекундном лазерном воздействии.
В работе представлен источник когерентного излучения рентгеновского диапазона на основе процесса генерации гармоник высокого порядка в газовой среде, разработанный в МГУ им. М. В. Ломоносова. Генерация впервые осуществлена при воздействии фемтосекундного лазерного излучения системы на кристалле Cr:Forsterite на газовую струю аргона. Зарегистрировано излучение высоких гармоник в диапазоне 45–83 эВ (27.6–14.9 нм) с суммарным генерируемым потоком фотонов 1.1 · 109 фотонов/с в оптимальных условиях генерации. Показано, что компенсация фазовой самомодуляции генерирующего импульса путем внесения отрицательной квадратичной фазовой модуляции позволяют повысить эффективность генерации в широком диапазоне генерируемых гармоник – начиная от низкочастотного и заканчивая высокочастотным краем плато. Также установлено, что для гармоник у края плато такая модуляция позволяет уменьшить расходимость излучения гармоник, а также увеличить частоту отсечки. Разработанный компактный яркий источник рентгеновского излучения открывает путь к получению аттосекундных лазерных импульсов в Российской Федерации, а также может быть использован для формирования когерентной затравки в лазерах на свободных электронах и источниках синхротронного излучения в целях повышения временной когерентности их излучения.
Indexing
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation