Fakultätsbericht 2016-2017 der Physikalisch-Astronomischen Fakultät
Forschung — 75 Der Wellenlängenbereich mit Photonenenergien 5-15 eV ist für spektroskopische Methoden sehr wichtig, da Bindungsenergien von Valenzelektronen meist innerhalb dieses Bereichs liegen. Die Untersuchung vie- ler relevanter Prozesse, wie beispielsweise kohärenter Ladungsmigration, erfordert ultrakurze Laserpulse mit Photonenenergien in diesem Bereich. Es gibt viele Herausforderungen bei der Erzeugung kurzer Laserpulse im Bereich 5 – 15 eV und de- ren Detektion. Die Erzeugung kurzer Pulse im UV/VUV Bereich wird normalerweise durch (extrem-) nichtlineare Frequenzkonversion eines fundamentalen Laserpulses erreicht. Das Standardverfahren zum Abtrennen des sehr intensiven fundamentalen Laserpulses von den erzeugten VUV Pulsen ist die Propa- gation durch einen dünnen Metallfilter, welcher transparent für die VUV Pulse ist und den fundamentalen Laserpuls absorbiert. Dieses Verfahren ist nicht anwendbar auf Pulse, die den gesamten Bereich 5 - 15 eV abdecken, da es kein geeignetes Metall gibt. Dielektrische Transmissionsfilter für den UV Bereich hinge- gen absorbieren sehr stark im VUV. Daher werden im vorliegenden Aufbau Methoden zum Abtrennen des fundamentalen Pulses verwendet, die auf einer nicht-kollinearen Strahlgeometrie basieren (Abb. 2, 3). Der erste Teil des Projekts befasst sich mit grundlegenden Fragen zur nichtlinearen Wechselwir- kung im Erzeugungsmedium. Im Bereich 5 - 15 eV wird der Übergang von perturbativer Licht-Materie- Wechselwirkung (klassische nichtlineare Optik) zum Starkfeldregime (extreme nichtlineare Optik) er- forscht. Im zweiten Teil des Projekts liegt der Fokus auf den erzeugten Lichtpulsen, und es werden ver- schiedene Verfahren zur Isolierung von Attosekun- denpulsen verfolgt, wie z.B. Raum-Zeit Anpassung der fundamentalen Pulse. Die erzeugten Pulse wer- den anschließend zur transienten Absorptionsspekt- roskopie verwendet. Pati A. P., Reislöhner J., Leithold C. G., Pfeiffer A. N. (2017): Effects of the groove-envelope phase in self-diffraction. J. Mod. Opt 64 , 1108. Nichtkollineare Spektroskopie im Energiebereich 5 - 15 eV Abb. 2.Strahlengang zur Erzeugung von ultrakurzen Pulsen im Bereich 5 - 15 eV. Die fundamentalen Pulse (800 nm) werden nicht-kollinear in ein Erzeugungsmedium fokussiert. Abb. 3. Aufbau der Vakuumanlage. Das UV/VUV Spektrometer (blau) ist über einen Membran-balg mit der Hauptkammer verbunden und wird von einer motorisierten Verfahreinheit geschwenkt.
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