基于周期量级飞秒激光的紫外精密光谱之啁啾调控研究

本项目利用啁啾调节的方法研究周期量级飞秒激光调控紫外精密光谱的产生，并对其获得的多种形式的紫外光谱进行精密调控和测量分析，目的是实现紫外精密光谱的多样化产生和连续调控，对其中的物理规律和概念开展深入探讨。实验实现基于紫外精密光谱的产生与驱动脉冲的时域特征密切相关这一特性，配合使用周期量级飞秒激光脉冲作为驱动源，进一步增强脉冲的时域特征对光谱产生的影响，预期通过进一步测量驱动脉冲的啁啾曲线与每种紫外精密光谱的一一对应关系，最终获得并掌握这种多样化光谱生成的内在物理机制，实现多种形式紫外精密光谱的精确控制。这种紫外精密光谱连续产生和调控的方法有望在原子分子光谱和生物医学等前沿领域获得重要应用。

基于当前国际上紫外精密光谱的能量转化效率低，可操控能力差等问题，本项目的预期目标是通过啁啾调节和周期量级飞秒激光相结合的方法，来实现多种形式紫外精密光谱的产生及其优化控制。在项目期间开展了以下几项工作内容：.1..理论分析预计.利用高次谐波的三步电离模型，从理论上确定了啁啾对多种形式紫外精密光谱产生的调控作用。同时，通过改变激光调控参数，预期了可实现的紫外精密光谱的产生形式及其对啁啾等参数的依赖性，有助于我们掌握光谱调控的物理规律和基本概念。.2..实验平台搭建与结果验证.自行搭建了啁啾可独立调节的单色场和双色场的周期量级的飞秒激光源, 实验上实现并记录了多种不同形式的紫外光谱产生，通过实验观测的驱动脉冲的频谱、脉冲宽度以及紫外光谱的图像等，推算得出不同形式的光谱所对应的啁啾参数，与理论计算结果相互对比分析。最终确认了多样化紫外精密光谱生成的内在物理机制，实现了多种形式紫外精密光谱的精确控制。.3..后期分析拓展.（1）.与微纳结构的结合探索.近年来微纳光子学研究表示，微纳结构在一定程度上可改变光源的吸收和辐射特性。我们开展了初期的一些周期量级飞秒激光光源与微纳结构相结合调控紫外精密光谱产生的相关研究。目前微纳结构与激光光源的相互作用特性已有部分研究成果。.（2）.与太赫兹光波的相互作用研究.理论上预计了通过结合太赫兹光波的低频特性，将太赫兹光和周期量级飞秒激光进行强相互作用，可以在常规调控光谱的基础上进一步拓宽紫外精密光谱的连续谱，有利于产生并调控单个阿秒脉冲。. 总体来说，本项目较好的完成了项目预期的研究指标，有效实现了多种不同形式的紫外光谱产生和优化控制。同时在项目研究的基础上，拓宽研究领域，与微纳结构光学和太赫兹光波领域进行了边缘学科合作，为后期紫外精密光谱的进一步效率提高和优化调控奠定了基础。相关结果有望在原子分子光谱和生物医学等前沿领域获得重要应用。本项目期间，项目组共发表了10篇SCI研究论文，3篇EI核心论文，8项授权专利，参加两次国际会议并作口头报告。