【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近日，中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室在阿秒電子動力學領(lǐng)域取得進展，采用高對比度飛秒激光脈沖技術(shù)與等離子體鏡鎖相機制，解決了飛秒激光脈沖與阿秒電子脈沖的時空同步難題，實驗中觀測到電子在光場調(diào)制下的空間條紋圖，實驗驗證了“全光阿秒電子示波器”的可行性。該研究揭示了強光場下固體表面阿秒時間尺度超快而復雜的電子動力學過程，為從飛秒電子度量學跨越到阿秒電子度量學提供了新參考。相關(guān)研究成果以Direct mapping of attosecond electron dynamics為題，發(fā)表在《自然-光子學》(Nature Photonics)上。
 

　　光子與電子相互作用是自由電子激光、阿秒科學和物質(zhì)科學的前沿問題之一。超快電子學研究目前已達到飛秒(fs, 10-15秒)量級時間分辨率，并在超快電子顯微鏡、超快條紋相機和自由電子激光方面取得豐碩進展，但是原子、分子和凝聚態(tài)物質(zhì)內(nèi)部的動力學研究需要亞飛秒甚至阿秒(as, 10-18秒)時間分辨率。通過飛秒光場直接度量電子的亞周期動力學特性，可以提供阿秒級時間分辨率，但飛秒激光脈沖與阿秒電子脈沖難以實現(xiàn)高精度時空同步。
 

　　強場激光物理國家重點實驗室創(chuàng)新發(fā)展了XPWG+OPA [Optics Express 26, 2625-2633 (2018)]等技術(shù)，有效提升現(xiàn)有百太瓦和拍瓦級超強超短激光系統(tǒng)時間對比度，相應(yīng)技術(shù)已進一步應(yīng)用于國家重大基礎(chǔ)設(shè)施上海超強超短激光實驗裝置(SULF)[High Power Laser Science and Engineering 8, e4 (2020)]。實驗中，研究人員利用高對比度的800nm飛秒激光脈沖聚焦到反射鏡面上，電子在激光鎖定相位下以阿秒電子脈沖鏈形式出射，解決了激光光場-阿秒電子脈沖之間的精確時空同步的難題。
 

　　研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導科技專項(B類)、中科院超強激光科學創(chuàng)新中心、國家自然科學基金優(yōu)秀青年項目、中科院基礎(chǔ)前沿科學研究計劃、中科院青年創(chuàng)新促進會等的支持。