近日，吉林大学原子与分子物理研究所杨玉军教授、丁大军教授科研团队在高次谐波研究领域取得最新研究进展，该项成果题为“Selection of electron quantum trajectories in the macroscopic high-order harmonics generated by near-infrared lasers”，于2019年3月12日在线发表在Physical Review A 杂志上。

近十几年来，高次谐波发射作为低成本极紫外和软X射线波段相干光源的主要方法，一直备受关注。借助高次谐波产生极紫外孤立阿秒光脉冲，更是强场物理研究领域的热点课题之一。这篇研究工作，通过数值求解激光脉冲和高次谐波在惰性原子气体中传播的麦克斯韦方程，模拟1200nm红外偏振光脉冲穿过Ne原子气体靶过程中，高次谐波的产生和传播过程。理论模拟结果表明，在激光强度5.5×10¹⁴W/cm²、持续时间8fs、束腰25μm条件下，Ne原子气压强达900Torr时，产生的高次谐波强度达到最强，谐波光谱平台区达到最宽。并且，随着气体压强由100Torr逐渐增加到900Torr，产生高次谐波的占主导作用的量子轨迹逐渐从长轨迹转变为短轨迹。结合沿激光传播方向不同空间位置处谐波发射的时间-频率分析发现，造成上述量子轨迹转变的原因可归结为，气体压强对谐波发射过程的相匹配条件的调控作用。即，通过改变气体压强可以调节相位匹配情况，从而实现长、短轨迹谐波的选择性发射。此外，研究还发现，由此种机制获得的极紫外孤立阿秒脉冲，并不会敏感地依赖于驱动激光的载波包络相位(CEP)。即使驱动激光CEP显著变化后，仍可以获得孤立阿秒脉冲，只不过阿秒脉冲的发射时间会随CEP移动。

吉林大学原子与分子物理研究所博士研究生潘云为论文第一作者，杨玉军教授、丁大军教授为该论文的通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金支持。

https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.99.033411