Strong-field coherent control of isolated attosecond pulse generation

Attosecond science promises to reveal the most fundamental electronic dynamics occurring in matter and it can develop further by meeting two linked technological goals related to high-order harmonic sources: improved spectral tunability (allowing selectivity in addressing electronic transitions) and higher photon flux (permitting to measure low cross-section processes). New developments come through parametric waveform synthesis, which provides control over the shape of field transients, enabling the creation of highly-tunable isolated attosecond pulses via high-harmonic generation. Here we demonstrate that the first goal is fulfilled since central energy, spectral bandwidth/shape and temporal duration of isolated attosecond pulses can be controlled by shaping the laser waveform via two key parameters: the relative-phase between two halves of the multi-octave spanning spectrum, and the overall carrier-envelope phase. These results not only promise to expand the experimental possibilities in attosecond science, but also demonstrate coherent strong-field control of free-electron trajectories using tailored optical waveforms.

Near-single-cycle pulses generated through post-compression on FAB1 laser at ATTOLAB-Orme facility

Generating high-energy few-cycle pulses is key in the study of light-matter interaction in the regime of high field physics. Attosecond science possess the necessary time resolution to study the underlying fundamental processes but requires repetitions rates on the order the kilohertz and stabilization of the Carrier-Envelope Phase. We present here a post-compression stage delivering 3.8fs pulses with 2.5mJ coupled to a Ti: Sa based 1 kHz TW-class laser which can deliver 17.8fs pulses with 350mrad shot to shot CEP noise. This is the first step towards high-energy few-cycle post-compression of the FAB laser at ATTOLAB-Orme.

Ultrafast exciton dynamics reconstruction with a ptychographic approach

Excitons characterize the ultrafast response of many materials of technological interest. While the development of attosecond science has unlocked the possibility of performing experiments with a suitable timeresolution, the access to the exciton properties remains a non-trivial step. We propose therefore a novel approach to disclose the physical properties behind the ultrafast exciton dynamics based on a phase-retrieval method.

Attosecond Interferometry Using a HHG-2 Scheme

"We present an interferometric HHG-2 scheme and compare it to the usual XUV-IR RABBIT method that is widely used in attosecond science. Both methods are able to reconstruct the properties of an attosecond pulse train and can be used to measure attosecond ionization time delays in atoms and molecules. While they have several similarities, they also have conceptual differences. Here, we present some particularities of the HHG-2 method and its advantages and drawbacks, which would help to define situations where it can provide information inaccessible by other technics. Keywords: Attosecond, Photoionization, RABBIT "

Development and characterization of an intense attosecond pulse source for XUV-pump-XUV-probe experiments

Πολλοί επιστημονικοί τομείς στην τεχνολογία και τη βασική έρευνα (ατομική-μοριακή και στερεάς κατάστασης φυσική, χημεία, βιολογία) θα αποκομίσουν τεράστιο όφελος από τη διερεύνηση της αλληλεπίδρασης φωτός-ύλης σε χρονικές κλίμακες της ατομικής μονάδας του χρόνου. Επίσης, οι μελέτες σε πραγματικό χρόνο αρκετών θεμελιωδών διαδικασιών στη μικροσκοπική κλίμακα περιλαμβάνουν χαρακτηριστικούς χρόνους της τάξης της περιόδου της πυρηνικής κίνησης και της κίνησης ηλεκτρονίων σε μόρια ή άτομα. Για την μελέτη τέτοιων διαδικασιών απαιτείται χρονική ανάλυση λίγων-φεμπτοδευτερολέπτων (fsec) (1 fsec = 10-15 sec) και αττοδευτερολέπτων (asec) (1 asec = 10-18 sec) για να ληφθούν στιγμιότυπα της εξέλιξής τους. Εργαλεία για τέτοιες μελέτες είναι οι παλμοί φωτός με διάρκεια στην κλίμακα χρόνου asec στο ακραίο υπεριώδες (XUV). Οι ισχυροί παλμοί asec θα είναι επωφελείς για τέτοιες έρευνες δεδομένου ότι μπορούν να προκαλέσουν μη γραμμικές διεργασίες σε ένα ατομικό ή μοριακό σύστημα και ως εκ τούτου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μελέτες δυναμικής εξαιρετικά γρήγορης σε μια διαμόρφωση ανιχνευσης με την μέθοδο XUV-pump-XUV probe. Ο στόχος της διατριβής μου είναι η ανάπτυξη και ο χαρακτηρισμός μιας ισχυρής πηγής XUV asec με την υψηλότερη ένταση XUV που έχει αναφερθεί ποτέ και την εφαρμογή αυτής της πηγής για μελέτες ανιχνευτών XUV-pump-XUV στο μη γραμμικό οπτικές διαδικασίες στην περιοχή του XUV. Οι εργασία πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο Attosecond Science and Technology (AST) στο ΙΤΕ-IESL.