سلاسل نبضات دوّامة بفترة أتو ثانية

لقد تقدم مشهد النبضات الضوئية المهيكلة فائقة السرعة بشكل كبير بفضل قدرة توليد التوافقيات العليا (HHG) على تحويل الخصائص المكانية لأشعة الليزر تحت الحمراء إلى نطاق الطيف فوق البنفسجي الشديد (EUV). على وجه الخصوص، لقد مكّن تحويل الزخم الزاوي المداري (OAM) من توليد توافقيات عالية النظام يصعد فيها الزخم الزاوي بشكل خطي مع ترتيب التوافقي والشحنة الطوبولوجية للحقل المزود. بوجود OAM مُعرّف جيدًا، يتم إصدار كل توافقي كنبضة دوّامة أتو ثانية في نمط EUV. ومع ذلك، فإن OAM المعتمد على المرتبة عبر مشط التوافقيات يمنع تركيب نبضات دوّامة بأتو ثانية. هنا، نوضح طريقة لتوليد سلاسل نبضات دوّامة بأتو ثانية، أي، تتابع من نبضات أتو ثانية بواجهة موجية حلزونية، ناتجة عن التركيب المتماسك لمشط من التوافقيات العليا EUV بنفس OAM. من خلال تشغيل HHG باستخدام شبكة شق بزاوية إمالة قطبية، يتم إنشاء شعاعين دائريين مستقطبين عاليي التوافق مع OAM مستقل عن المرتبة. يفتح عملنا الطريق نحو تفاعلات الضوء والمادة المحللة بأتو ثوانٍ مع درجتين إضافيتين من الحرية، وهما الدوران وOAM، والتي تعتبر مثيرة للاهتمام بشكل خاص لاستكشاف الأنظمة الحلزونية والمواد المغناطيسية.