深圳技术大学(简称“深技大”)研究团队在超快光学领域取得重要突破,首次揭示了一种基于“秒图信息”的阿秒脉冲相干辐射新机制。该发现为阿秒光源的紧凑化、高效率产生提供了全新思路,有望推动超快电子动力学、量子材料调控等前沿领域的进一步发展。
阿秒脉冲(1阿秒 = 10⁻¹⁸秒)是当前人类所能掌控的最短时间尺度光脉冲,是研究电子运动过程的“超快相机”。传统阿秒脉冲产生主要依赖高次谐波产生(HHG)机制,通常需要高能量飞秒激光驱动,系统复杂且效率受限。深技大团队另辟蹊径,从“秒图信息”这一全新视角出发,揭示了光场与物质相互作用中相干辐射的新物理图像。
所谓“秒图信息”,是指团队提出的一套用于描述光场在阿秒时间尺度上相位与振幅演化的信息编码方法。通过精确构建光场在时域上的“秒级快照”,研究人员发现,在特定非平衡态介质中,光场相位的瞬态跃迁可直接诱导相干辐射,且该辐射的相位与入射光场的“秒图”结构高度锁定。这种新机制不依赖传统的高次谐波级联过程,而是通过光场信息的高效传递与转化,在更低驱动强度下实现了阿秒脉冲的相干输出。
实验与理论计算相结合,团队验证了该机制在近红外驱动条件下的可行性。结果显示,所产生的相干辐射具有明确的自旋-相位锁定关系,且脉冲宽度可压缩至阿秒量级。更重要的是,由于该机制对驱动光强的依赖显著降低,系统整体效率和稳定性得到有效提升,为发展小型化、高通量阿秒光源提供了可能。
“这一发现打破了我们对阿秒脉冲产生路径的固有认知,‘秒图信息’概念的引入,使光场的相位调控变得更加直接、可控。”团队负责人表示,“下一步,我们将围绕该机制优化实验架构,并探索其在超快光谱和量子信息方面的应用。”
业内专家指出,深技大团队提出的新机制为阿秒科技进步注入了创新活力,从“秒图信息”角度重新审视光与物质相互作用,或将成为超快光学与量子调控交叉研究的新突破口。随着后续研究的深入,基于相干辐射新机制的阿秒脉冲源有望在材料、生物、能源等领域发挥独特作用。
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更新时间:2026-11-01 18:55:15