亞周期激光脈沖光場整形研究（特邀）

楊煜東，魏志義，2

（1 松山湖材料實驗室，廣東東莞 523808）

（2 中國科學院物理研究所，北京100190）

0 引言

超短激光脈沖是以極高時間分辨率研究物質中超快動力學過程的強有力工具。隨著激光脈沖在基礎研究和應用研究中得到廣泛的應用，不同實驗對激光脈沖提出了不同的功能需求。激光脈沖整形泛指對激光脈沖進行振幅、相位或偏振的調制，從而產生具有不同形狀的激光脈沖，以實現不同的功能。另一方面，對技術進步的純粹追求和對研究更快動力學過程的應用需求共同驅動著脈沖激光技術的發展，最短激光脈沖的記錄被不斷刷新，并借助摻鈦藍寶石激光器［1-2］獲得了脈寬5 fs［3］左右的少周期激光脈沖。當脈寬趨近載波的振蕩周期，激光脈沖呈現出了與較長的多周期脈沖不同的特性。最直觀的區別之一是，即使對于兩個包絡相同的近周期脈沖，其實際的光電場波形也可能大相徑庭。因而，為了完全掌握近周期激光脈沖的特性，其光電場也應當受到控制。另一方面，實現任意控制激光脈沖光電場形狀，標志著從激光脈沖整形技術到激光脈沖光場整形技術的重大跨越，從本源上豐富了操控光與物質相互作用的手段。

初步的光場整形可以通過控制光脈沖包絡與脈沖載波的相位差，即激光脈沖的載波包絡相位［4］（Carrier Envelope Phase，CEP）實現，并且這就已經足夠顯著改變光與物質相互作用的結果。常用于產生極紫外或更短波長的阿秒相干輻射［5-7］的高次諧波產生（High Harmonic Generation，HHG）是典型的極端非線性光學過程，其過程受到光電場形狀的直接影響。……