Generation and characterization of intense circularly polarized extreme ultraviolet radiation

Abstract

A tunable energetic coherent extreme ultraviolet (XUV) radiation source with controllable polarization was developed utilizing a compact MAch-ZEhnder-Less for Threefold Optical Virginia spiderwort-like (MAZEL-TOV-like) scheme (Kfir, et al., 2016). The XUV radiation results from the process of high harmonic generation (HHG) in a gas phase atomic medium, driven by an intense two-color circularly polarized counter-rotating laser field, under loose focusing geometry conditions. The output spectrum of the highly elliptical HHG radiation can be tuned for an energy range of ΔE≈150meV in the spectral region of ≈20eV with energy per pulse Exuv≈400nJ at the source. The demonstrated energy values largely exceed the output energy from many other laser-driven attosecond sources reported so far and prove to be sufficient for inducing nonlinear processes in an atomic system. Furthermore, a reflective polarizer was developed with which ellipticities up to 0.7 were measured on target. Tunability in the degree of polarization of harmonics is achieved adjusting the ellipticity of the driving fields. These results challenge current perspectives regarding investigations of chiral phenomena (D. Baykusheva, 2018) (D. Ayuso, 2019) (R. Cireasa, 2015) (T. Heinrich, 2021) (O. Neufeld, 2018) (O. Neufeld, 2019) in the XUV spectral region.

Μια μεταβαλόμενη ενεργετική σύμφωνη πηγή ακραίας υπεριώδους ακτινοβολίας (XUV) με ελεγχόμενη πόλωση αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας μια συμπαγή διάταξη MAch-ZEhnder-Less for Threefold Optical Virginia spiderwort (MAZEL-TOV) (Kfir, et al., 2016). Η ακτινοβολία XUV προκύπτει από τη διαδικασία υψηλής αρμονικής γένεσης (HHG) σε ένα αέριας φάσης ατομικό μέσο, που οδηγείται από ένα υψηλής έντασης δίχρωμο αντίθετα περιστρεφόμενα κυκλικά πολωμένο πεδίο λέιζερ, υπό συνθήκες όχι τόσο έντονης εστίασης. Το φάσμα της υψηλής ελλειπτικής ακτινοβολίας HHG μπορεί να μεταβληθεί κατά ΔE≈150 meV στην φασματική περιοχή ≈20 eV με ενέργεια ανά παλμό Exuv≈400nJ στην πηγή. Αυτή η τιμή ενέργειας υπερβαίνει σε μεγάλο βαθμό την ενέργεια πολλών άλλων πηγών αττοδευτερολέπτων που οδηγούνται από λέιζερ και έχουν αναφερθεί μέχρι στιγμής και αποδεικνύεται επαρκής για την πρόκληση μη γραμμικών διεργασιών σε ένα ατομικό σύστημα. Επιπλέον, αναπτύχθηκε ένας ανακλαστικός πολωτής με τον οποίο μετρήθηκαν ελλειπτικότητες έως και 0,7 στην πηγή. Επιτυγχάνεται μεταβολή του βαθμού πόλωσης των αρμονικών μεταβάλλοντας την ελλειπτικότητα των πεδίων οδήγησης. Αυτά τα αποτελέσματα ενισχύουν προοπτικές σχετικά με τις έρευνες των χειρόμορφων φαινομένων (D. Baykusheva, 2018) (D. Ayuso, 2019) (R. Cireasa, 2015) (T. Heinrich, 2021) (O. Neufeld, 2018) (O. Neufeld, 2019) στην φασματική περιοχή XUV.