Ultrabreitband-Lichtwellensynthese im Infraroten

Laser, die im sichtbaren oder infraroten (IR) Wellenlängenbereich emittieren, sind über Umwege in der Lage, Strahlung im fernen UV-Bereich zu erzeugen. Der sichtbare Laser setzt aus einem Atom ein Elektron frei, das vom elektromagnetischen Feld des Lasers von dem übrigbleibenden Ion wegbewegt wird. Sobald sich durch die oszillierende Schwingung die Feldrichtung wieder umdreht, wird das Elektron wieder zurück beschleunigt. Wenn das Elektron nun wieder mit seinem „Mutterion“ rekombiniert, setzt das beschleunigte Elektron seine aufgenommene Energie in Form von Strahlung aus dem fernen UV (XUV) frei. Dieser Prozess erzeugt Hohe Harmonische (High-order Harmonic Generation, HHG) der Ausgangswellenlänge des Laserpulses bis zur Freisetzung von Röntgenstrahlung. Verwendet man nun statt sichtbarem Licht infrarote Strahlung (siehe Bild) wird durch die größere Wellenlänge der Beschleunigungsweg des Elektrons länger und daher können höherenergetische Photonen im XUV und Röntgenbereich erzeugt werden. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines IR Lasers, um damit höchstmögliche Photonenenergien über HHG zu generieren.