Intensive Laserpulse im XUV durch extreme Solitonendynamik in Hohlkernfasern

• Antragsteller: Professor Dr. Uwe Morgner
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 398414949

Die Erzeugung von Attosekundenpulsen im XUV ist für verschiedene Anwendungen von immanenter Bedeutung. Derzeit führt der einzige Weg über die Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) mit einer vergleichsweise niedrigen Konversionseffizienz. Hier wird ein alternativer Ansatz vorgeschlagen, der nach vorläufigen Simulationen bis zu 5% Umwandlungseffizienz zu Pulsen mit Dauern kürzer als 500 as bei Wellenlängen bis hinab zu 50 nm ermöglicht. Die Methode basiert auf dem optischen Kerr-Effekt und nutzt die Dynamik von intensiven Impulsen einer Dauer weniger optischer Zyklen in helium-gefüllten Hohlkern-Kagome-Fasern aus. Die Erzeugung neuer Frequenzen durch Solitonenpropagation in Fasern ist wohlbekannt, aber hier gelangen wir in ein grundsätzlich neues Regime durch a) extrem kurze Eingangspulse und b) höchstmögliche Intensitäten. Nach wenigen Zentimetern Propagation werden solche Pulse im XUV-Bereich resonante Strahlung aussenden. Der verbleibende Chirp kann durch lineare Ausbreitung in einem vorionisierten Gas kompensiert werden. Kritisch für den Erfolg ist die Bereitstellung der extrem kurzen intensiven Pumppulse von ca. 5 fs Dauer mit ca. 20 μJ Energie, die durch ein Eigenbau-OPCPA-System erreicht wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen