用于产生水窗波段圆偏振阿秒脉冲的非周期性多层膜反射镜的设计研究

批准号:
61805007
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
林承友
依托单位:
学科分类:
F0506.激光
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
孟祥昊、孟庆卿、马俊文、唐敏
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中文摘要
阿秒脉冲的产生是目前国际上的研究热点,尽管实验上产生的阿秒脉冲的脉冲宽度可窄至43as,但其偏振态都是线偏振的。位于水窗波段的圆偏振阿秒脉冲,因其是研究分子中的超快手性特异性动力学与X射线磁圆二向色性光谱等前沿问题的重要工具,是阿秒科学领域中更引人关注的研究对象。然而,受到高次谐波产生过程中电子复合条件的限制,水窗波段圆偏振阿秒脉冲的产生是该领域的一个瓶颈问题。针对该问题,本项目旨在通过遗传算法设计非周期性Cr/Sc多层膜结构,从而获得在水窗波段可实现线偏振光与圆偏振光转换的宽带高反射镜,并且基于传输矩阵法与傅里叶变换法分析所设计非周期性多层膜反射镜的频域与时域特性,研究利用其产生圆偏振水窗阿秒脉冲的物理机理。通过本项目的研究,可以解决目前阿秒脉冲朝着水窗波段以及圆偏振态方向发展的瓶颈问题,对拓展阿秒脉冲的应用具有重要的意义。
英文摘要
The generation of attosecond pulse is currently an international research hotspot. Although the pulse width of an attosecond pulse generated experimentally can be as narrow as 43 as, the polarization state of the attosecond pulse is linearly polarized. The circularly polarized attosecond pulse in the water window is an important tool for studying the ultrafast chiral-specific dynamics in molecules, X-ray magnetic circular dichroism spectroscopy and other cutting-edge scientific issues, and attracts increasing attention in the field of attosecond science. However, due to the limitation of recombination conditions of the electron during high-order harmonics generation, the generation of circularly polarized attosecond pulse in the water window is a bottleneck problem in this field. To solve this problem, the aperiodic Cr/Sc multilayer mirror is designed using genetic algorithm as a broadband reflective mirror, which can achieve polarization conversion of light in the water window from linearly polarized state to circularly one. Based on transfer matrix method and Fourier transform method, the characteristics of designed aperiodic Cr/Sc multilayer mirror in frequency and time domains are analyzed, and the physical mechanism of generating circularly polarized water-window attosecond pulse is studied. Through the research of this project, it can solve the bottleneck problem that the attosecond pulse is developing toward the water-window region and the circular polarization state, and promote the application of attosecond pulse.
水窗波段圆偏振阿秒脉冲是研究分子中的超快手性特异性动力学与X射线磁圆二向色性光谱等前沿问题的重要工具。本项目针对在水窗波段实现线偏振光与圆偏振光转换的宽带高反射镜开展研究工作,发展了水窗波段非周期性多层膜的设计程序,获得了一种同时调控水窗波段宽带光源两个偏振分量振幅与相位的新算法,掌握了基于非周期性多层膜设计水窗波段宽带圆偏振片的方法,了解了非周期性Cr/Sc多层膜结构的水窗波段宽带圆偏振片的频域与时域特性,明确了其实现偏振态调控的物理机理。相关研究成果帮助和促进了多层膜光学在阿秒科学中的应用,为基于多层膜结构的阿秒脉冲调控提供了新思路和新方法。在本项目支持下发表学术论文5篇、会议论文2篇,培养研究生5名,包括1名毕业研究生,完成了项目的既定目标。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Design of high-performance Au-Ag-dielectric-graphene based surface plasmon resonance biosensors using genetic algorithm
利用遗传算法设计基于金银电介质石墨烯的高性能表面等离子体共振生物传感器
DOI:10.1063/1.5066354
发表时间:2019-03-21
期刊:JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
影响因子:3.2
作者:Lin, Chengyou;Chen, Shujing
通讯作者:Chen, Shujing
Design of efficient broadband extreme ultraviolet multilayer mirrors using a two-parametric merit function
使用二参数评价函数设计高效宽带极紫外多层镜
DOI:10.1016/j.optcom.2021.127018
发表时间:2021
期刊:Optics Communications
影响因子:2.4
作者:Lin Zhining;Bai Gaiyan;Chen Shujing;Lin Chengyou
通讯作者:Lin Chengyou
Design of highly sensitive guided-wave surface plasmon resonance biosensor with deep dip using genetic algorithm
利用遗传算法设计深浸高灵敏导波表面等离子体共振生物传感器
DOI:10.1016/j.optcom.2019.04.035
发表时间:2019-08-15
期刊:OPTICS COMMUNICATIONS
影响因子:2.4
作者:Lin, Chengyou;Chen, Shujing
通讯作者:Chen, Shujing
Design of reflective phase retarders in the extreme ultraviolet based on chirped Mo/Si multilayer mirrors
基于啁啾Mo/Si多层镜的极紫外反射式相位延迟器设计
DOI:10.1107/s1600577521006913
发表时间:2021
期刊:Journal of Synchrotron Radiationo
影响因子:--
作者:Yang Song;Chen Shujing;Lin Chengyou
通讯作者:Lin Chengyou
Analysis of temporal broadening of isolated attosecond pulses induced by periodic Mo/Si multilayer mirrors reflection
周期性 Mo/Si 多层镜反射引起的孤立阿秒脉冲时间展宽分析
DOI:10.1016/j.ijleo.2018.08.076
发表时间:2018-12
期刊:Optik
影响因子:3.1
作者:Lin Chengyou;Chen Shujing
通讯作者:Chen Shujing
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