El pulso de conducción fuerte E0 genera armónicos de alto orden cada medio ciclo óptico del controlador, y forma una secuencia de rendijas temporales en un segundo. Un pulso de señal débil perturba las trayectorias de los electrones (flechas curvas grises) para la generación de armónicos, inducir un cambio del patrón de interferencia en el dominio de la frecuencia. (a) El espectro armónico simulado utilizando una fuerte aproximación de campo. El cambio de energía dependiente del retardo de cada armónico se expresa como σ (τ)? ES (τ) + αES (τ + Δ), y se puede utilizar para reconstruir el campo eléctrico del pulso de señal. (b) El campo reconstruido (líneas de puntos rojas) y original (líneas negras continuas). Crédito:© Science China Press
El interferómetro del dominio del espacio-momento es una técnica clave en las mediciones de precisión modernas, y ha sido ampliamente utilizado para aplicaciones que requieren una excelente resolución espacial en ingeniería de metrología y astronomía. La extensión de estas técnicas interferométricas al dominio del tiempo-energía es un complemento importante de las mediciones del dominio espacial y se prevé que proporcione la capacidad de resolución del tiempo para rastrear procesos ultrarrápidos. Sin embargo, tales aplicaciones para la medición en el dominio del tiempo de alta precisión, especialmente la medición resuelta en tiempo de attosegundos de última generación, se explora menos a pesar de su gran importancia.
Recientemente, El equipo de óptica ultrarrápida de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong en China hizo un progreso emocionante y desarrolló un interferómetro de rendija de pocos attosegundos totalmente óptico y demostró sus aplicaciones en la medición de alta precisión en el dominio tiempo-energía. Se basa en armónicos de alto orden impulsados por láser, que es esencialmente un interferómetro de Young en el dominio del tiempo con el tren de pulsos de attosegundos como rendijas de difracción. Al introducir un campo débil externo para perturbar el proceso de generación de armónicos, la fase de las rendijas temporales de attosegundos cambia dando como resultado un cambio de energía notable de los armónicos. Los autores han derivado una fórmula intuitiva simple para representar el cambio de energía inducido por el campo perturbador, a partir del cual se implementan interferometría de attosegundos controlada por frente de onda que preserva la resolución temporal de attosegundos y cientos de resolución de energía meV.
Como primera aplicación, los autores utilizaron la capacidad de resolución de tiempo del interferómetro para el sondeo en tiempo real de un campo electromagnético de petahercios. El análisis de aproximación de campo fuerte muestra que el cambio de energía de los armónicos es proporcional a una combinación lineal de dos pulsos perturbadores retardados. Siguiendo un análisis trivial de Fourier, el campo eléctrico del pulso perturbador se puede recuperar fácilmente. Dicho método se puede generalizar fácilmente para reconstruir señales con un estado arbitrario de polarización.
Como segunda aplicación, los autores utilizaron la capacidad de resolución de energía del interferómetro para interrogar el salto de fase anormal del dipolo de transición cerca de un mínimo de Cooper en argón. Cuando se consideran varios armónicos simultáneamente, la separación de tiempo de las rendijas de attosegundos se vuelve rastreable de una manera resuelta por energía, y se revela claramente la remodelación de la estructura temporal de EUV cerca de un mínimo de Cooper en argón. Esta nueva interferometría de attosegundos ha extendido la medición de alta precisión basada en interferómetro al dominio de tiempo-energía con un enfoque totalmente óptico. Potencialmente, puede encontrar aplicaciones significativas al sondear la dinámica estructural de objetivos complejos.
