Une forte impulsion d'entraînement E0 génère des harmoniques d'ordre élevé tous les demi-cycles optiques du conducteur, et forme une séquence d'attosecondes fentes temporelles. Une impulsion de signal faible perturbe les trajectoires des électrons (flèches courbes grises) pour la génération d'harmoniques, induisant un décalage de la figure d'interférence dans le domaine fréquentiel. (a) Le spectre harmonique simulé en utilisant une approximation de champ fort. Le décalage d'énergie dépendant du retard de chaque harmonique est exprimé par σ(τ)?ES(τ)+αES (τ+Δ), et peut être utilisé pour reconstruire le champ électrique de l'impulsion de signal. (b) Le champ reconstruit (lignes pointillées rouges) et original (lignes pleines noires). Crédit :©Science China Press
L'interféromètre du domaine espace-impulsion est une technique clé dans les mesures de précision modernes, et a été largement utilisé pour des applications nécessitant une excellente résolution spatiale en métrologie technique et en astronomie. L'extension de ces techniques interférométriques au domaine temps-énergie est un complément important aux mesures du domaine spatial et devrait fournir une capacité de résolution temporelle pour tracer des processus ultrarapides. Cependant, de telles applications pour la mesure de domaine temporel de haute précision, en particulier la mesure résolue en temps attoseconde de pointe, est moins exploré malgré sa grande importance.
Récemment, l'équipe d'optique ultrarapide de l'Université des sciences et technologies de Huazhong en Chine a fait des progrès passionnants et a développé un interféromètre à fentes attosecondes tout optique et a démontré ses applications dans la mesure de haute précision dans le domaine temps-énergie. Il est basé sur des harmoniques d'ordre élevé entraînées par laser, qui est essentiellement un interféromètre de Young dans le domaine temporel avec le train d'impulsions attosecondes comme fentes de diffraction. En introduisant un champ faible externe pour perturber le processus de génération d'harmoniques, la phase des fentes temporelles attosecondes change, entraînant un décalage d'énergie notable des harmoniques. Les auteurs ont dérivé une formule intuitive simple pour décrire le déplacement d'énergie induit par le champ perturbateur, à partir de laquelle une interférométrie attoseconde contrôlée par front d'onde préservant une résolution temporelle attoseconde et une résolution en énergie de centaines de meV sont mises en œuvre.
En tant que première application, les auteurs ont utilisé la capacité de résolution temporelle de l'interféromètre pour sonder en temps réel un champ électromagnétique pétahertz. L'analyse par approximation de champ fort montre que le décalage énergétique des harmoniques est proportionnel à une combinaison linéaire de deux impulsions perturbatrices retardées. Suite à une triviale analyse de Fourier, le champ électrique de l'impulsion perturbatrice peut être facilement récupéré. Une telle méthode peut être facilement généralisée pour reconstruire des signaux avec un état de polarisation arbitraire
En tant que deuxième application, les auteurs ont utilisé la capacité de résolution d'énergie de l'interféromètre pour interroger le saut de phase anormal du dipôle de transition près d'un minimum de Cooper dans l'argon. Lorsque plusieurs harmoniques sont considérées simultanément, la séparation temporelle des fentes attosecondes devient traçable d'une manière résolue en énergie, et le remodelage de la structure temporelle EUV près d'un minimum de Cooper dans l'argon est clairement révélé. Cette nouvelle interférométrie attoseconde a étendu la mesure de haute précision basée sur l'interféromètre au domaine temps-énergie avec une approche tout optique. Il peut potentiellement trouver des applications importantes pour sonder la dynamique structurelle de cibles complexes.
