早先已經(jīng)實(shí)現(xiàn)利用高次諧波(HHG)促使亞飛秒量級(jí)的相干極紫外(EUV)輻射的發(fā)生。這種可行性在十年前就以得到驗(yàn)證，并且，高次諧波(HHG)有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括原子分子物理、表面科學(xué)和成像。極紫外輻射發(fā)光是源自于強(qiáng)激光場(chǎng)與原子或分子的相互作用。強(qiáng)場(chǎng)使得庫倫壁壘發(fā)生彎曲，能夠使一個(gè)受約束的電子波包穿過壁壘，離開母離子。當(dāng)激光電場(chǎng)發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)，波包獲得反向加速度，向母離子運(yùn)動(dòng)，并與母離子重新結(jié)合，激射出一個(gè)極紫外光子。這個(gè)過程每一個(gè)激光周期內(nèi)發(fā)生兩次，因此能夠獲得飛秒脈沖輻射序列。對(duì)于激光脈沖持續(xù)時(shí)間僅為幾個(gè)周期的情形，高能量光子輻射可以視作發(fā)生在一個(gè)時(shí)序內(nèi)，從而可以產(chǎn)生獨(dú)立的飛秒脈沖(IAP)。這項(xiàng)技術(shù)通常被稱為“振幅門”，傳統(tǒng)手段是利用鈦寶石再生放大器輸出脈沖后壓縮獲得。提出了另外一種可以選擇的門技術(shù)，避免了對(duì)脈沖持續(xù)時(shí)間的嚴(yán)格要求。然而，這以上所有系統(tǒng)構(gòu)型均依賴于激光器本身，受到了由于光熱效應(yīng)而受限的重復(fù)頻率的限制。盡管早先也有高重復(fù)頻率高次諧波以及其他強(qiáng)場(chǎng)過程的源提出和實(shí)現(xiàn)，孤立飛秒脈沖序列的重復(fù)頻率仍然限制在幾千赫茲內(nèi)。這對(duì)系統(tǒng)的多數(shù)應(yīng)用有著很嚴(yán)重的限制，尤其是在信噪比和光電子或離子化碎片統(tǒng)計(jì)方面。

　　近些年來，在先進(jìn)阿秒激光物理學(xué)中，光參量放大器被視作一個(gè)很有前景的技術(shù)手段。光參量放大器能夠提供極大的增益帶寬，支持多波長范圍的幾個(gè)周期脈沖放大，同時(shí)由于其優(yōu)異的光熱特性，有希望成為強(qiáng)場(chǎng)少周期脈沖的高重復(fù)頻率源。

　　在本項(xiàng)研究工作中，我們搭建了一臺(tái)極紫外兆赫茲連續(xù)源，并證實(shí)了孤立飛秒脈沖技術(shù)的可行性，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前阿秒科學(xué)中的一些技術(shù)突破。一個(gè)由光纖激光器抽運(yùn)的兩級(jí)光參量啁啾脈沖放大器(OPCPA)系統(tǒng)提供載波包絡(luò)相位(CEP)穩(wěn)定的14微焦脈沖，其中心波長為918nm，其中在2.1個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間內(nèi)(6.6fs)，在氬氣中做高次諧波(HHG)的驅(qū)動(dòng)源。使用200 nm鋁制濾波器消除基波輻射，并利用平場(chǎng)光柵分光儀對(duì)脈沖進(jìn)行時(shí)間和空間整形。載波相位包絡(luò)和驅(qū)動(dòng)激光脈沖啁啾由一對(duì)融石英光楔對(duì)控制。同時(shí)，可使用可調(diào)節(jié)的虹膜來減少反應(yīng)區(qū)域的強(qiáng)度，從而將截止光子能量移至低于鋁的L吸收限(73eV)的水平。