双色场电场整形控制产生阿秒脉冲

阿秒脉冲可以探测原子内电子的运动过程（例如，氢原子基态电子绕第一波尔轨道一周耗时约150阿秒），除此以外，阿秒相干光源在超快信息、材料科学技术和生命科学等方面也将创造前所未有的极端条件和提供全新的研究手段。目前产生高能量且脉冲宽度尽可能短的单个阿秒脉冲仍然存在一些局限，比如需要亚10飞秒的超短驱动脉冲，而超短脉冲的能量受限。针对这一问题，本项目研究利用双色场电场整形实现对阿秒产生过程的量子相干控制，突破国际上利用亚10飞秒驱动激光产生单个阿秒脉冲的强度限制：探索采用具有较高能量的长脉冲双色场驱动获得高强度单个阿秒脉冲输出；双色场联合偏振门方法，利用多光周期长脉冲驱动获得脉冲宽度在百阿秒以下的单个阿秒脉冲；探索双色场电场整形控制阿秒脉冲的光谱相位和时域形状的新原理新方法。

本项目经过项目组成员的合作与努力，全面完成了研究计划与目标，取得了若干重要创新进展及原创性研究成果。主要包括：.1. 更短脉宽、更高光子能量与更高亮度的阿秒相干光源的产生.（1）中红外波段双色场量子相干调控产生水窗波段阿秒脉冲；（2）研究传播效应在双色场电场整形控制产生阿秒脉冲过程中的影响；（3）在对H2+的理论研究中发现，即使采用数十飞秒的中红外激光驱动，利用分子的电荷共振增强电离效应可以获得水窗波段的单阿秒脉冲；（4）在偏振门产生阿秒脉冲的研究中发现，采用垂直偏振的多周期脉冲和线性啁啾控制，可以产生单阿秒脉冲或者延迟可调节的双阿秒脉冲；（5）应邀为英国物理学会出版社IOP Publishing庆祝阿秒诞生十周年的专辑撰写综述论文，介绍我们和国际同行这些年在双脉冲、双色场精确控制电场条件下产生阿秒脉冲的工作；（6）应邀为著名的德国Springer出版社综述丛书 “Progress in Ultrafast Intense Laser Science”撰写第二章节，着重分析核振动在分子高次谐波产生中的作用。.2. 亚周期时间尺度的电子动力学研究. 实验研究了1.8μm中红外周期量级激光脉冲在空气中的双光丝能量交换，以亚周期时间尺度精密调控双丝间的相对延迟，发现能量传导的方向会随着光谱成分的变化而变化。. 本项目立项以来，在国内外重要刊物上发表学术论文共11篇，均为SCI 收录，在影响因子IF>2的SCI刊物上发表学术论文9篇，特别是在本学科领域具有重要国际影响（影响因子IF>3）的SCI刊物上发表3篇学术论文，包括在国际光学领域的顶尖刊物Opt. Lett.（影响因子IF=3.399），Appl. Phys. Lett.（影响因子IF=3.844）和 Opt. Express（影响因子IF=3.587）上发表论文各1篇；在国际物理学领域的著名刊物Phys. Rev. A（影响因子IF=2.878）上发表论文5篇。另外本项目已获准授权的发明专利2项，实用新型专利1项。. 本项目在队伍建设和人才培养方面也取得一定业绩，例如项目负责人入选2012年度上海市青年科技启明星计划(A类)（人才计划，当年全上海市50人入选），本项目还积极与国际同行开展了实质性合作研究与学术交流，在Opt. Express上合作发表了1篇论文。