極紫外光波段之高強度高階諧波產生與非線性混波研究

本計晝擬使用我們建造於中央大學物理系的100-TW雷射系統，來驅動極紫外光波段之高階諧 波產生，藉由整合二倍頻激發技術，並使用充氣式毛細管做為作用介質，我們預期在30-50-nm波 段之輸出脈衝能量能夠達到1-10 #等級，接近極紫外光自由電子雷射之輸出。隨後我們將利用 此高強度高階諧波脈衝來進行極紫外光非線性光學研究。我們計晝將此高強度極紫外光脈衝與高強度近紅外光脈衝同時聚焦在氬氣喷流上，近紅外光 脈衝首先透過穿遂游離機制將Ar原子游離為Ar^離子，而後以Ar^離子為作用介質，達成極紫外 光脈衝與近紅外光脈衝之非線性和頻產生。我們計算此非線性作用之nonlinear polarizability，結果 為3.16 x 10-63 coul-m4/volt3，以此估算使用1極紫外光脈衝來進行非線性和頻產生，其輸出能量可達1 nJ，相當於10—3轉換效率。這是一種全新的極紫外光脈衝調控技術。藉由上述極紫外光非線性和頻產生，我們計晝發展單發、全光學式極紫外光頻率解析光閘， 以測量極紫外光脈衝時間波形。相較於現有的交叉相干測量技術，我們的方法不必使用複雜的高 真空電子能譜儀、不必掃描時間延遲、不必累積訊號，單發即可測得完整的極紫外光脈衝波形， 這將是極紫外光脈衝診斷技術的一大突破。