O forte pulso de condução E0 gera harmônicos de alta ordem a cada meio ciclo óptico do driver, e forma uma sequência de fendas temporais de um segundo. Um pulso de sinal fraco perturba as trajetórias de elétrons (setas curvas cinza) para geração de harmônicos, induzindo uma mudança do padrão de interferência no domínio da frequência. (a) O espectro harmônico simulado usando forte aproximação de campo. O deslocamento de energia dependente do atraso de cada harmônico é expresso como σ (τ)? ES (τ) + αES (τ + Δ), e pode ser usado para reconstruir o campo elétrico do pulso de sinal. (b) O campo reconstruído (linhas pontilhadas vermelhas) e original (linhas sólidas pretas). Crédito:© Science China Press
O interferômetro de domínio de espaço-momento é uma técnica chave em medições de precisão modernas, e tem sido amplamente utilizado para aplicações que requerem excelente resolução espacial em metrologia de engenharia e astronomia. Estender tais técnicas interferométricas ao domínio do tempo-energia é um complemento significativo para as medições do domínio espacial e prevê-se que forneça capacidade de resolução de tempo para rastrear processos ultrarrápidos. Contudo, tais aplicações para medição de alta precisão no domínio do tempo, especialmente a medição de attosegundo resolvida de última geração, é menos explorado, apesar de seu grande significado.
Recentemente, a equipe de ótica ultrarrápida da Universidade de Ciência e Tecnologia de Huazhong, na China, fez um progresso empolgante e desenvolveu um interferômetro de fenda de attosegundos totalmente ótico e demonstrou suas aplicações em medição de alta precisão no domínio da energia do tempo. É baseado em harmônicos de alta ordem acionados por laser, que é essencialmente um interferômetro de Young no domínio do tempo com o trem de pulso de attossegundo como as fendas de difração. Ao introduzir um campo externo fraco para perturbar o processo de geração de harmônicos, a fase das fendas temporais de attossegundo muda, resultando em uma mudança perceptível de energia dos harmônicos. Os autores derivaram uma fórmula intuitiva simples para descrever a mudança de energia induzida pelo campo perturbador, a partir da qual a interferometria de attossegundo controlada por frente de onda preservando a resolução temporal de attossegundo e centenas de meV de resolução de energia são implementados.
Como primeira aplicação, os autores utilizaram a capacidade de resolução de tempo do interferômetro para sondagem em tempo real de um campo eletromagnético petahertz. A análise de aproximação de campo forte mostra que a mudança de energia dos harmônicos é proporcional a uma combinação linear de dois pulsos de perturbação atrasados. Seguindo uma análise trivial de Fourier, o campo elétrico do pulso perturbador pode ser prontamente recuperado. Tal método pode ser facilmente generalizado para reconstruir sinais com um estado arbitrário de polarização
Como segunda aplicação, os autores utilizaram a capacidade de resolução de energia do interferômetro para interrogar o salto de fase anormal do dipolo de transição perto de um mínimo de Cooper em argônio. Quando vários harmônicos são considerados simultaneamente, a separação de tempo de fendas de attossegundo torna-se rastreável de uma maneira de energia resolvida, e a remodelação da estrutura temporal EUV perto de um mínimo de Cooper em argônio é claramente revelada. Esta nova interferometria de attossegundo estendeu a medição de alta precisão baseada em interferômetro para o domínio da energia do tempo com uma abordagem totalmente óptica. Ele pode encontrar aplicações significativas na sondagem da dinâmica estrutural de alvos complexos.
