亞周期光場作為超快光學(xué)的前沿?zé)狳c(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)對光場極端調(diào)控的重要目標(biāo)，有助于人們從光場波形的本源上認(rèn)識和調(diào)控光與物質(zhì)相互作用過程，也是產(chǎn)生孤立阿秒脈沖的理想驅(qū)動(dòng)光源之一。如何產(chǎn)生小于一個(gè)光學(xué)周期的超快光場，面臨著頗具挑戰(zhàn)性的問題：高效率超連續(xù)光譜的產(chǎn)生、超倍頻程激光光譜的色散管理、多束激光脈沖之間的全相位鎖定與調(diào)控。

中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心光物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室魏志義研究組（L07）致力于周期量級超快激光脈沖產(chǎn)生及精密控制的研究。2019年，研究組2019年提出了多路激光脈沖相對延遲相位和載波包絡(luò)相位同時(shí)鎖定的新方法，并實(shí)現(xiàn)了長達(dá)8小時(shí)的相干合成超快光場全相位鎖定調(diào)控（APL 115, 031102, 2019）。近日，該組學(xué)生蘇亞北（西安電子科技大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)）在物理所副研究員方少波和研究員魏志義的共同指導(dǎo)下，利用雙色飛秒光場在非線性介質(zhì)中的交叉及誘導(dǎo)相位調(diào)制效應(yīng)，首次在透明固體材料中產(chǎn)生了紫外增強(qiáng)型超連續(xù)光譜，表現(xiàn)出優(yōu)于氣體介質(zhì)的效率。實(shí)驗(yàn)中所獲得的高強(qiáng)度超連續(xù)光譜覆蓋了紫外-可見光-紅外的范圍，且全波段光譜相位均可調(diào)控，支持1.6 fs的傅里葉變換極限脈寬，對應(yīng)0.6個(gè)光學(xué)周期。相關(guān)研究成果以Efficient generation of UV-enhanced intense supercontinuum in solids: Toward sub-cycle transient為題，發(fā)表在Applied Physics Letters上。

圖1.固體中的超連續(xù)“彩虹”

圖2.紫外增強(qiáng)型超連續(xù)光譜

研究工作得到國家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃“新型光場調(diào)控物理及應(yīng)用”、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院科研儀器設(shè)備研制項(xiàng)目、中科院關(guān)鍵技術(shù)人才項(xiàng)目及中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會的支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1063/5.0055348