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In situ frequency gating and beam splitting of vacuum- and extreme-ultraviolet pulses

Light(Science & Applications) 2016年第1期5卷 396-402页

作者： Rajendran Rajeev Johannes Hellwagner Anne Schumacher Inga Jordan Martin Huppert Andres Tehlar Bhargava Ram Niraghatam Denitsa Baykusheva Nan Lin Aaron von Conta Hans Jakob Wörner Laboratory of Physical Chemistry Department of Chemistry and Applied BiosciencesVladimir-Prelog-Weg 2ETH ZurichZurich 8093Switzerland

Monochromatization of high-harmonic sources has opened fascinating perspectives regarding time-resolved photoemission from all phases of matter.Such studies have invariably involved the use of spectral filters or spectrally dispersive optical components that are inherently lossy and technically complex.Here we present a new technique for the spectral selection of near-threshold harmonics and their spatial separation from the driving beams without any optical elements.We discover the existence of a narrow phase-matching gate resulting from the combination of the non-collinear generation geometry in an extended medium,atomic resonances and absorption.Our technique offers a filter contrast of up to 104 for the selected harmonics against the adjacent ones and offers multiple temporally synchronized beamlets in a single unified scheme.We demonstrate the selective generation of 133,80 or 56 nm femtosecond pulses from a 400-nm driver,which is specific to the target gas.These results open new pathways towards phase-sensitive multi-pulse spectroscopy in the vacuum-and extreme-ultraviolet,and frequencyselective output coupling from enhancement cavities.

关键词： beam splitting below-threshold harmonics coherent extreme-ultraviolet pulses frequency gating non-collinear generation

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