马克斯·波恩研究所 无花果
1: (a)可以使用e从宽带光源中选择特定的颜色
g
棱镜或光栅
然而，这是以失去大部分光线为代价的
(2)通过应用非线性光学技术，例如在氪中的四波混合，可以使用不同颜色的所有可用光产生特定的颜色
信用:版权所有:MBI 马克斯·玻恩非线性光学和短脉冲光谱学研究所(MBI)的研究人员开发了一种新方法来改变极紫外光(XUV)的光谱宽度
通过在四波混频中采用新的相位匹配方案，它们可以将初始宽带光的光谱宽度压缩一百倍以上
详细的实验和理论结果已经发表在《自然光子学》上
由太阳发出的光由许多波长组成，通常呈现白色
然而，有时只有特定的颜色到达我们的眼睛，导致令人震惊的现象，如余辉
对于需要特定颜色的技术或科学应用，可以使用光栅和棱镜从白光中提取这种颜色
然而，在这个过程中，大部分入射光损失了，并且出口处的光强非常低
非线性光学技术已经使得改变光的颜色和修改其光谱带宽而不损害其强度成为可能
如图2所示
1，这使得能够从宽带光(例如白光)产生具有特定颜色的光，反之亦然
这些技术广泛应用于光谱学、成像和超短激光脉冲的产生
然而，非线性光学技术在电磁波谱的XUV区域不容易获得
这个区域对各种应用越来越感兴趣，包括阿秒科学和EUV光刻
马克斯·波恩研究所的一组研究人员最近展示了一种在XUV范围内产生窄带激光脉冲的新概念
他们将可见光区的宽带白光与真空紫外(VUV)区的广谱光结合起来
在这两个光脉冲同时通过氪原子的密集射流传播之后，产生了XUV范围内的新激光脉冲
值得注意的是，与最初的可见光和VUV脉冲相比，新XUV脉冲的光谱宽度窄了一百倍以上
科学家们采用了一种被称为四波混合的方案，其中一个氪原子吸收两个可见光子和一个VUV光子，导致一个XUV光子的发射
由于能量守恒，发射的XUV光子的频率必须等于所有三个吸收光子的频率之和
同时，由于动量守恒，入射光波的速度必须与混合介质内出射波的速度相匹配
这个速度在接近原子共振时变化很快
无花果
2: XUV光谱压缩方案:作为光子能量的函数的折射率由红色虚线表示
在大约9
2 eV左右变化相对较慢(左侧)，而在12左右变化非常快
365 eV
因此，在两个可见光子(如箭头所示)的帮助下，宽带吸收(蓝色区域)可以导致窄带发射(紫色区域)
信用:版权所有:MBI 为了产生窄带XUV激光波段，研究人员选择了远离任何共振的VUV光谱范围和两个共振之间的目标XUV范围
通过这样做，他们能够将宽范围的入射波长的速度与窄范围的出射波长相匹配
在图
2，在左侧，显示了在宽光谱范围(蓝色区域)内的VUV吸收
红色虚线表示依赖于频率的折射率，它是光速的量度
在右侧，显示了XUV范围内的窄光谱区域(紫色区域)
在这些区域，光以大约相同的速度传播，即
e
具有相似的折射率
这些速度可以通过指示可见光谱中光子的近水平箭头来匹配
该图示出这允许将具有相对平坦的波长-速度相关性的宽带VUV光谱转换成窄带XUV脉冲，其中波长-速度相关性接近垂直
窄带XUV脉冲的产生对于电子光谱学、共振跃迁的研究和纳米级结构的相干衍射成像等应用是有意义的
在未来，新的方法也可以用于相反的方向，我
e
频谱展宽XUV脉冲，这可能导致从诸如自由电子激光器和软x光激光器的源产生非常短的XUV脉冲
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