[发明专利]单个圆偏振阿秒脉冲发生方法及系统

权利要求书

1.一种单个圆偏振阿秒脉冲发生方法，其特征是，包括如下步骤：

激光脉冲发生装置发射激光脉冲Ⅰ并在延迟设定时间之后发射激光脉冲Ⅱ，激光脉冲Ⅰ和激光脉冲Ⅱ为同向旋转的圆偏振激光；

激光脉冲Ⅰ和激光脉冲Ⅱ经过入射激光聚焦装置聚焦，激光脉冲Ⅰ和激光脉冲Ⅱ聚焦后共线传输，并通过拍频效应形成为一个合成激光，合成激光包括一个相互连接的主脉冲和尾脉冲；

合成激光射向等离子体靶，其主脉冲上升沿剧烈压缩等离子体靶的靶面，当主脉冲下降沿作用时靶面高速回弹，回弹过程中使主脉冲的反射部分产生畸变，等离子体靶的靶面在高速压缩完主脉冲之后，继续对与主脉冲相连的尾脉冲进行持续压缩，尾脉冲也随之从靶面反射；

反射激光经过滤波装置获得单个阿秒脉冲。

2.如权利要求1所述的单个圆偏振阿秒脉冲发生方法，其特征是，所述激光脉冲发生装置发射激光脉冲Ⅰ并在延迟设定时间之后发射激光脉冲Ⅱ包括：

所述激光脉冲Ⅰ和激光脉冲Ⅱ的脉宽和频率满足：τ₂/6＜|π/(ω₂-ω₁)|＜τ₂，其中，|π/(ω₂-ω₁)|为合成激光中由拍频决定的主脉冲的宽度，ω₁为激光脉冲Ⅰ的频率，ω₂为激光脉冲Ⅱ的频率，τ₂为激光脉冲Ⅱ的脉宽。

3.如权利要求1所述的单个圆偏振阿秒脉冲发生方法，其特征是，所述合成激光包括一个相互连接的主脉冲和尾脉冲包括：

主脉冲的脉宽不长于激光脉冲Ⅱ的脉宽；主脉冲的强度不低于激光脉冲Ⅰ和激光脉冲Ⅱ的强度。

4.如权利要求1所述的单个圆偏振阿秒脉冲发生方法，其特征是，所述合成激光射向等离子体靶包括：所述合成激光沿等离子体靶轴线入射。

5.如权利要求1-4任一项所述的单个圆偏振阿秒脉冲发生方法，其特征是，所述激光脉冲发生装置发射激光脉冲Ⅰ并在延迟设定时间之后发射激光脉冲Ⅱ包括：

所述激光脉冲Ⅰ的波长为1μm、脉宽为33fs、峰值强度为9.85×10¹⁹W/cm²、光斑半径为8-15μm；

所述激光脉冲Ⅱ的波长为0.8μm、脉宽为16fs、峰值强度为1.08×10²¹W/cm²、光斑半径为8-15μm；

所述延迟设定时间为4.95fs。

6.如权利要求5所述的单个圆偏振阿秒脉冲发生方法，其特征是，所述合成激光射向等离子体靶包括：

所述等离子体靶为平板靶，厚度不小于1μm，密度为8.92×10²¹cm^-3。

7.如权利要求5所述的单个圆偏振阿秒脉冲发生方法，其特征是，所述反射激光经过滤波装置获得单个阿秒脉冲包括：

所述滤波装置为极紫外波段的可调谐滤波器，滤波范围可调谐至30-100nm。

8.一种单个圆偏振阿秒脉冲发生系统，其特征是，包括激光脉冲发生装置、入射激光聚焦装置、等离子体靶和滤波装置；

所述激光脉冲发生装置包括两个激光脉冲发射器，两个激光脉冲发射器分别用于产生激光脉冲Ⅰ和激光脉冲Ⅱ；

所述入射激光聚焦装置设置在激光脉冲Ⅰ和激光脉冲Ⅱ的光路上，用于将激光脉冲Ⅰ和激光脉冲Ⅱ聚焦后沿所述等离子体靶的轴线共线传输；

所述滤波装置设置在等离子体靶的反射光路上，用于将反射激光进行滤波，获得阿秒脉冲。

9.如权利要求8所述的单个圆偏振阿秒脉冲发生装置，其特征是，两个所述激光脉冲发射器所发射的激光脉冲频率可调谐，峰值强度可调节，所述滤波装置的滤波范围可调谐。

10.如权利要求8所述的单个圆偏振阿秒脉冲发生装置，其特征是，所述等离子体靶和滤波装置之间还设置有反射激光聚焦装置，所述反射激光聚焦装置设置在等离子体靶的反射光路上，用于将反射激光聚焦后发射至所述滤波装置。