近日，吉林大学原子与分子物理研究所丁大军教授科研团队在超快物理领域取得重要研究进展，该项成果以“Accurate in situ Measurement of Ellipticity Based on Subcycle Ionization Dynamics” 为题，于2019年1月9日在线发表在Physical Review Letters杂志上。
杰哈·莫罗和多娜·斯崔克兰因他们对超强超短激光脉冲的产生所做出开创性贡献而获得2018年诺贝尔物理学奖。描述超快强激光性质包括三个重要参数，分别是峰值强度、脉冲宽度及偏振度。迄今为止，前两个参量都能够进行较为精确的测量，但是对偏振度的测量远没有能够满足实际应用的需求，特别是还没有一种方法能够实现对椭偏度的实时原位测量。该研究团队与北京大学彭良友教授、龚旗煌院士等研究人员紧密合作，提出一种原位精确测量飞秒椭圆偏振激光脉冲椭偏率的方法，解决了这一关键性问题。这种方法利用两束其他参数相同而旋向相反的椭偏光来电离惰性气体氙（Xe）原子，强场电离得到的电子阈上电离谱和单电离离子总产率谱敏感地依赖于两束光脉冲之间的延时。详尽的实验和理论研究表明，这些能谱和产率随延时的周期性调制，能够准确反映一个光学周期之中椭圆偏振光的电场强度的最小和最大值间的比值，因此可以用以准确提取每一束椭偏光的椭偏率。尤其对于高椭偏率情况，普通光学方法精度非常受限，该测量方法仍然能够给出精确的值。通过进一步理论模拟和分析，这一椭偏率测量方案在很大的激光参数范围内普遍适用。该研究在准确表征超快强激光场的性质方面迈出了关键一步，将对强场物理研究中定量和精细操控原子分子内的重要过程等起到重要作用。
图1 实验装置及得到的相位延迟依赖的阈上电离电子谱。
吉林大学原子与分子物理研究所的王春成副教授、博士研究生李孝开、北京大学博士研究生肖相如为论文共同第一作者，吉林大学丁大军教授、北京大学彭良友教授为该论文的通讯作者。该研究工作得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金的重要支持，其中王春成副教授目前还得到了吉林大学培英工程计划的支持。
文章全文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.013203
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