來自加拿大渥太華大學(xué)的研究人員研發(fā)了一種新技術(shù)，可以通過光頻段量化超快激光脈沖時(shí)的時(shí)間電場(chǎng)的演變。

探測(cè)到的電流是利用交叉偏振激光脈沖來誘導(dǎo)周圍的空氣等離子來探測(cè)電流，用來對(duì)光波長的電場(chǎng)作為試樣，

來自渥太華大學(xué)（University of Ottawa，uOttawa）的研究人員研發(fā)了一種新技術(shù)，可以通過光頻段量化超快激光脈沖時(shí)的時(shí)間電場(chǎng)的演變。這一新的方法可以在空氣中進(jìn)行工作，并且可以直接測(cè)量電場(chǎng)的磁場(chǎng)波形 。而且，該技術(shù)為高速電子學(xué)的先進(jìn)發(fā)展鋪平了道路。

Aleksey Korobenko，是渥太華大學(xué)物理系的博士后研究員，同時(shí)是論文“Femtosecond streaking in ambient air”的第一作者，這一成果發(fā)表在期刊《Optica 》上，在論文中為大家詳細(xì)的展示了這一研究成果。

about the Research Project關(guān)于這一研究成果

這一研究成果的目標(biāo)是解決光脈沖時(shí)的電場(chǎng)振蕩 。這一成果可以使得我們對(duì)短時(shí)間內(nèi)的量子系統(tǒng)中的電子的移動(dòng)進(jìn)行控制，并且有可能導(dǎo)致在倍頻電子領(lǐng)域中得到重要應(yīng)用，這個(gè)系統(tǒng)中的運(yùn)算速度是當(dāng)今經(jīng)典型處理器的一百萬倍以上。

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借助一個(gè)稱之為阿秒掃描的技術(shù)首次實(shí)現(xiàn)了這一測(cè)量，這是一種非常著名的傳統(tǒng)的掃描照相機(jī)的推廣版本。

通過短的電磁脈沖的激勵(lì)可以使氣體分子失去其電子以繼續(xù)其運(yùn)動(dòng)。因此，電子就會(huì)由于一個(gè)二次的、掃描的、脈沖場(chǎng)而經(jīng)受拉伸。因?yàn)檫@些電子的拉伸，通過測(cè)量這些電子的速度，掃描脈沖可以在阿秒時(shí)間層面內(nèi)實(shí)現(xiàn)重構(gòu)。

What was the discovery?這一發(fā)現(xiàn)主要是什么？

在我們的研究工作中，我們展示了替代測(cè)量單個(gè)電子在低密度氣體樣品中的速度，這一測(cè)量需要高度真空的條件和/或復(fù)雜的設(shè)置。我們則可以通過簡(jiǎn)單的測(cè)量在周圍環(huán)境中測(cè)量空氣等離子誘導(dǎo)的電流。我們使用一個(gè)金屬電極來探測(cè)電流，這是通過一個(gè)非常簡(jiǎn)單的且快速的測(cè)量光波的振蕩而實(shí)現(xiàn)的。

Why is it Significant?為什么會(huì)顯得與眾不同？

我們可以在成本非常低的條件下，以快速和穩(wěn)健的方式 在時(shí)間層面取得光場(chǎng)的振蕩的結(jié)果。由于該測(cè)量技術(shù)的簡(jiǎn)單，我們的測(cè)量方法將成為超快激光研究領(lǐng)域中非常有效的工件，有助于發(fā)展下一代倍頻電子。

How was the Research Conducted?這一研究是如何開展的？

這一實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，是使用一個(gè)獨(dú)特的、體現(xiàn)最高水平的高功率激光生成的從可見光波長到紅外波長范圍的超短脈沖來實(shí)現(xiàn)的。為了在不同的條件下實(shí)施這一脈沖的測(cè)量，我們對(duì)我們實(shí)驗(yàn)的基準(zhǔn)不斷校正以確立這一測(cè)量技術(shù)。

Additional Details額外的細(xì)節(jié)

這一研究是一個(gè)國際合作研究的結(jié)果，有德國的進(jìn)行量子光學(xué)研究的馬普研究所、瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院洛桑、阿秒科學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室（NRC和uOttawa）。來自俄羅斯、加拿大、美國、法國、伊朗和中國的研究人隱患也參加了這一項(xiàng)目。

這一研究在阿秒聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室完成的，這一實(shí)驗(yàn)室是加拿大國家研究委員會(huì)和渥太華大學(xué)進(jìn)行聯(lián)合管理的。

文章來源：

1.Korobenko, A., et al. (2020) Femtosecond streaking in ambient air. Optica. doi.org/10.1364/OPTICA.398846.

2.Source: https://www.uottawa.ca/en