日前，beat365官方网站喬賓課題組與合作者在《物理評論快報》[Physical Review Letters 124, 114802 (2020)]發表論文”Giant Isolated Attosecond Pulses from Two-Color Laser-Plasma Interactions”，提出強激光驅動産生孤立高亮阿秒脈沖新方案。

紫外／X射線相幹光源對應的阿秒脈沖光具有超高的時間（〖10〗^(-18) s）和空間（〖10〗^(-9) m）分辨率，在物理、生物和化學等領域被廣泛用于探測分子、原子等小尺度内的運動狀态和結構，測量溫稠密物質參數等。特别是孤立的高亮度寬譜阿秒脈沖光源有望用于探測和控制原子和分子内電子超快運動過程，在超快信息、材料科學和生命科學等領域有重要應用前景。高功率強激光（>100TW）與物質相互作用驅動産生高次諧波的方式是當前最有希望獲得高亮阿秒相幹脈沖的手段之一，有可能将相幹阿秒脈沖光的強度推進至相對論參數區域，光譜頻率推進至X甚至γ光波段。但是，實驗室運行的高功率激光器脈沖周期大多都在20-50飛秒左右，産生的阿秒脈沖一般為半個或一個周期間隔的阿秒脈沖鍊。目前，産生單個阿秒脈沖的方法是利用各種時空控制門方法如偏振門[Science 314, 443 (2006)]、振幅門[Nature 427, 817 (2004)]和離化門[Appl. Phys. B 93, 433 (2008)]等技術,但是這些方法會造成輻射亮度下降，降低獲得的單個阿秒脈沖的強度。因此，針對目前高功率強激光，目前國際上最大的瓶頸問題之一就是如何獲得孤立的單個高亮阿秒脈沖。

喬賓教授與合作者提出了通過雙色激光與薄靶相互作用獲得孤立的高強度阿秒輻射脈沖光的新方案。研究發現雙色光與薄靶作用時會發生完全不同于單色光作用下的非線性動力學過程，當将雙色光的的基頻光成份和二倍頻光成份的相位差控制為π、能量占比控制為W=0.1時，可以控制靶内電子的運動狀态，在靶破前，阻止靶内電子丢失，調控薄靶在一個周期内由幾乎完全反射入射激光場的狀态迅速轉變為完全穿透狀态的突變過程，納米靶中的電子層在這個突變周期内被全部推出靶外，加速、壓縮形成高密高能的納米電子層，電子層在透明激光場中發生強相幹同步輻射，不僅使得我們在反射和透射方向都獲得孤立的阿秒脈沖光，而且脈沖強度達到單色光作用下的近40倍。PRL審稿人對該方案給出了高度評價，認為這是一項重大的科學進步，提出了利用激光物質相互作用将孤立阿秒脈沖強度推向更高強度的全新方案。

beat365喬賓課題組博士研究生張玉雪為該論文第一作者，喬賓教授為通信作者，德國耶那大學Matthew Zepf教授為論文共同通訊作者，合作者中包括北京應用物理與計算數學研究所賀賢土院士等。該研究工作得到了國際自然科學基金委重點基金、傑出青年基金、挑戰計劃、國家重點研發計劃的大力支撐。

論文銜接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.114802