Control of Ultrafast Electron Dynamics with Shaped Femtosecond Laser Pulses: From Atoms to Solids
Control of Ultrafast Electron Dynamics with Shaped Femtosecond Laser Pulses: From Atoms to Solids
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用整形飞秒激光脉冲控制超快电子动力学：从原子到固体
DOI：
10.1007/978-3-319-20173-3_4
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
T. Baumert
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Wollenhaupt;T. Bayer;T. Baumert
在这一章中，我们介绍了飞秒脉冲整形的基本原理，并回顾了最近的演示相干控制脉冲剪裁。我们描绘了三维自由电子波包的控制，强场控制的选择性布居的修饰态（SPODS）和控制电离过程中的电子束。原型光谱相位掩模，如多项式和正弦函数进行了讨论，并介绍了偏振成形的概念，如瞬时频率和瞬时偏振状态，并说明了代表性的例子。此外，还对相干控制的实验进行了评述。研究了自由电子波包干涉下光到物质的相干传递。我们分析控制和自适应优化的三维设计师的自由电子波包偏振成形。介绍了利用SPODS实现强场控制的方法，并阐述了利用快速绝热通过和光子锁定实现强场控制的具体实现。这个概念被推广到强场控制的协调电子-核动力学的分子。最后，我们提出了最近的实验控制电离过程中的电子束。
In this chapter, we present an introduction to the fundamentals of femtosecond pulse shaping and review recent demonstrations of coherent control by pulse tailoring. We portray control of three-dimensional free-electron wave packets, strong-field control by selective population of dressed states (SPODS) and control of ionization processes in dielectrics. Prototypical spectral phase masks such as polynomial- and sinusoidal functions are discussed and concepts of polarization shaping such as the instantaneous frequency and the instantaneous polarization state are introduced and illustrated on representative examples. In addition, experiments on coherent control are reviewed. Coherence transfer from light to matter is studied on the interference of free-electron wave packets. We analyze control and adaptive optimization of three-dimensional designer free-electron wave packets by polarization shaping. Strong-field control via SPODS is introduced and elucidated on specific realizations via rapid adiabatic passage and photon locking. This concept is extended to strong-field control of the concerted electron-nuclear dynamics in molecules. Finally, we present recent experiments on control of ionization processes in dielectrics.
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