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PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
[1] S. Mukamel, “Nonlinear Optical Spectroscopy”, Oxford University Press, Oxford (1995)
[2] M. Nisoli, S. De Silvestri, O. Svelto, “Generation of high energy 10 fs
pulses by a new pulse compression technique”, Appl. Phys. Lett. 68, 2793 (1996).
[3] M. Nisoli, S. Stagira, S. De Silvestri, O. Svelto, S. Sartania, Z. Cheng, G. Tempea,
Ch. Spielmann and F. Krausz, “Toward a Terawatt-Scale Sub-10-fs Laser Technology”, IEEE J. Select. Top. Quant. Elect. 4, 414 (1998).
[4] A. L'Huillier, Ph. Balcou, “High-order harmonic generation in rare gases with a 1-ps 1053-nm laser”, Phys. Rev. Lett. 70, 774 (1993).
[5] P. Agostini, F. Fabre, G. Mainfray, G. Petite, N. K. Rahman, “Free-Free Transitions Following Six-Photon Ionization of Xenon Atoms”, Phys. Rev. Lett. 42, 1127 (1979).
[6] T. Brabec, F. Krausz, “Intense few-cycle laser fields: Frontiers of nonlinear optics”, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
[7] G. G. Paulus, F. Grasbon, P. Villoresi, H. Walther, M. Nisoli, S. Stagira, E. Priori, S. De Silvestri, “ Absolute-phase phenomena in photoionization with few-cycle laser pulses”, Nature 414, 182 (2001).
[8 G. G. Paulus, F. Lindner, H. Walther, A. Baltuska, E. Goulielmakis, M. Lezius, F. Krausz, “Measurement of the Phase of Few-Cycle Laser Pulses”, Phys. Rev. Lett. 91, 253004 (2003).
[9] A. Baltuska, Th. Udem, M. Uiberacker, M. Hentschel, E. Goulielmakis, Ch. Gohle, R. Holzwarth, V. S. Yakovlev, A. Scrinzi, T. W. Hansch, F. Krausz, “Attosecond control of electronic processes by intense light fields”, Nature 421, 611 (2003).
[10] M. Nisoli, G. Sansone, S. Stagira, S. De Silvestri, C. Vozzi, M. Pascolini, L. Poletto, P. Villoresi, G. Tondello, “ Effects of carrier-envelope phase differences of few-optical-cycle light pulses in single-shot high-order-harmonic spectra”, Phys. Rev. Lett. 91, 213905 (2003).
[11] U. Fano, “Effects of configutation on intensities and phase shifts”, Phys. Rev. 124, 1866 (1961).
[12] U. Becker, D. Szostak, H. G. Kerkhoff, M. Kupsch, B. Langer, R. Wehlitz, A. Yagishita, T. Hayaishi, “Subshell photoionization of Xe between 40 and 1000 eV”, Phys. Rev. A 39, 3902 (1989).
[13] M. Borst, V. Schmidt, “Vanishing postcollision interaction in inner-shell photoionization”, Phys. Rev. A 33, 4456 (1986).
[14] M. Hentschel, R. Kienberger, Ch. Spielmann, G. A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Dresher, F. Krausz, “Attosecond metrology”, Nature 414, 509 (2001).
[15] M. Dresher, M. Hentschel, R. Kienberger, M. Uiberacker, V. Yakovlev, A. Scrinzi, Th. Westerwalbesloh, U. Kleineberg, U. Heinzmann, F. Krausz, “Time-resolved atomic inner-shell spectroscopy”, Nature 419, 803 (2002).
[16] R. Kienberger, E. Goulielmakis, M. Uiberacker, A. Baltuska, V. Yakovlev, F. Bammer, A. Scrinzi, Th. Westerwalbesloh, U. Kleineberg, U. Heinzmann, M. Dresher, F. Krausz, “Atomic transient recorder”, Nature 427, 817 (2004).
[17] I. P. Christov, R. Bartels, H. C. Kapteyn, M. M. Murnane, “Attosecond Time-Scale Intra-atomic Phase Matching of High Harmonic Generation”, Phys. Rev. Lett. 86, 5458 (2001).
[18] S. Kazamias, D. Douillet, F. Weihe, C. Valentin, A. Rousse, S. Sebban, G. Grillon, F. Augé, D. Hulin, Ph. Balcou, “Global Optimization of High Harmonic Generation”, Phys. Rev. Lett 90, 193901 (2003).
[19] P. Villoresi, S. Bonora, M. Pascolini, L. Poletto, G. Tondello, C. Vozzi, M. Nisoli, G. Sansone, S. Stagira, S. De Silvestri, “Optimization of high-order harmonic generation by adaptive control of a sub-10-fs pulse wave front”, Opt. Lett. 29, 207 (2004).
Parole Chiave
IMPULSI AD ATTOSECONDI; ARMONICHE DI ORDINE ELEVATO; IMPULSI ULTRABREVI; OTTICHE XUV; MISURA IMPULSI XUV

Processi fisici nel dominio degli attosecondi

Politecnico di Milano
Abstract
L'obiettivo di questo progetto è lo sviluppo di metodi allo stato dell'arte per la generazione e l'applicazione di impulsi ad attosecondi e a femtosecondi nella regione spettrale dell'estremo ultravioletto (XUV). I temi principali dell'attività di ricerca sono i seguenti: (i) generazione e caratterizzazione di impulsi di alta potenza di picco con durate inferiori a 10 fs, con fase assoluta stabilizzata; (ii) generazione e misura di impulsi XUV ad attosecondi e a femtosecondi, prodotti mediante generazione di armoniche di ordine elevato in gas nobili; (iii) applicazione di impulsi XUV ad atto- e femtosecondi in esperimenti con risoluzione temporale estrema nel campo della fisica atomica e dello stato solido.

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Mauro NISOLI Politecnico di MILANO
Obiettivo del Programma di Ricerca
Scopo del progetto è lo sviluppo e l'applicazione di tecniche allo stato dell'arte per la generazione di impulsi ad attosecondi e a femtosecondi nella regione spettrale dell'ultravioletto estremo, mediante generazione di armoniche di ordine elevato in gas con impulsi ultrabrevi. Una tecnica molto efficace per la generazione di impulsi singoli ad attosecondi si basa sull'impiego di impulsi laser comprendenti pochi cicli ottici (durata inferiore a 10 fs). Tali impulsi possono essere ottenuti utilizzando la tecnica di compressione della fibra cava, sviluppata dall'unità di ricerca di Milano nel 1996. Tale tecnica si basa sull'allargamento spettrale di un impulso a femtosecondi in una fibra cava riempita di gas nobile, seguita da una compressione temporale in una opportuna linea dispersiva. Un parametro chiave, che caratterizza il campo elettrico di un impulso di luce da pochi cicli ottici e che influenza in modo significativo i processi di interazione materia-luce di alta intensità, è la fase della portante rispetto all'inviluppo dell'impulso (che nel seguito chiameremo "fase assoluta" dell'impulso). E' stato dimostrato che la generazione di impulsi singoli ad attosecondi richiede la stabilizzazione della fase assoluta degli impulsi di eccitazione. Sulla base di queste considerazioni, gli obiettivi specifici del progetto sono i seguenti:
1. Generazione di impulsi di durata inferiore a 10 fs, di alta potenza di picco, con fase assoluta stabilizzata;
2. Controllo >>>

Risultati parziali attesi
Le milestones della Fase 1 sono le seguenti:
1. Stabilizzazione della fase assoluta di impulsi laser amplificati, con durata inferiore a 10 fs;
2. Progetto e realizzazione di un sistema ottico per l'ottimizzazione del processo di generazione della radiazione XUV, basato sull'impiego di specchi deformabili;
3. Progetto e realizzazione di una linea di ritardo per le misure di cross-correlazione.Le milestones della Fase 2 sono le seguenti:
1. Ottimizzazione di uno spettrometro a tempo di volo per la misura di spettri di fotoelettroni;
2. Misura di impulsi XUV ad attosecondi e femtosecondi;
3. Applicazione degli impulsi XUV in esperimenti di fisica atomica e dello stato solido;
4. Analisi teorica della risposta di singolo atomo del mezzo nonlineare.

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Il notevole sviluppo delle sorgenti di impulsi laser ultrabrevi ad elevata energia, iniziato negli anni '80 e non ancora concluso, ha rivoluzionato completamente lo studio delle dinamiche di processi fisici su scala molecolare e sub-molecolare, consentendo osservazioni con risoluzione temporale dell'ordine della decina di femtosecondi [1]. Con l'avvento di tecniche di compressione ottica [2], che consentono di raggiungere durate di impulso estremamente brevi (inferiori a 10 fs) e con elevata potenza di picco (dell'ordine di frazioni del TW) [3], la comunità scientifica internazionale ha incominciato ad occuparsi di processi di interazione radiazione-materia su scale temporali prossime al singolo ciclo ottico. Grazie alla elevata potenza di picco raggiunta dagli impulsi laser, questi processi possono essere studiati in regime di campo forte: l'intensità del campo elettrico costituente l'impulso laser è paragonabile a quella del campo coulombiano che lega gli elettroni più esterni al nucleo atomico. In regime di campo forte si osservano nuovi fenomeni, dotati di caratteristiche non interpretabili mediante modelli non-perturbativi classici; tipici esempi sono la generazione di armoniche di ordine elevato (HHG), ottenuta focalizzando un impulso laser in un mezzo gassoso [4], e la fotoionizzazione sopra-soglia (ATI) [5]. In questo nuovo regime, l'interazione radiazione-materia è guidata dall'evoluzione del campo elettrico dell'impulso laser anziché dal suo inviluppo di intensit >>>