由于在控制强场电离、电子动力学和高次谐波产生方面的潜在应用，在时域和谱域具有灵活可调谐性的多波长飞秒脉冲受到广泛关注。 特别是，由多个光谱带相干合成的超快脉冲被认为是利用或增强高次谐波产生（HHG）的巧妙工具。 对于上述在强场物理学中的应用，中红外激光器吸引了大量的研究工作，因为有质动力与驱动波长呈二次方关系。 因此，对中红外多波长整形脉冲的需求量很大。 然而，现有的产生多波长脉冲的方法在光谱调谐方面缺乏自由度，并且需要复杂的设备来进行复杂的相位和噪声控制。
最近，Houkun Liang和他的团队提出了一种相对简单紧凑的方法，通过结合Martinez压缩器和基于LGS晶体的光学参量放大器，生成具有双波长光谱整形的中红外脉冲，并且在激光波长和相对光谱振幅方面具有出色的可调谐自由度。输出的中红外光谱表现出两种可调谐方式： 1.当色散被完全补偿时，不同的双波长对在5.6,10μm；6.0,9.6μm; 6.6,9.0μm; 7.1,8.4μm; 8.2μm，通过调整相位匹配角，最大平均功率可达280mW，重复频率为50kHz时，功率效率为2.8%； 2.当部分补偿色散时，可以通过控制泵浦延迟来任意改变特定双波长对的相对光谱幅度。
为了测试所展示的具有双波长光谱整形功能的高功率中红外光源的实用性，增强高次谐波产生由3毫米厚的多晶ZnSe板中的中红外双波长可调谐脉冲驱动。 由于具有双波长可调谐性，所获得的HHG光谱在光谱位置和相对强度上都具有多组谐波HHG的光谱整形特征。
中红外超短脉冲在多波长光谱整形方面具有出色的自由度，可以触发更高级的应用，例如HHG增强、太赫兹波生成、可调谐脉冲内差频生成、阿秒计量以及控制分子解离中的电子局域化。 此外，所展示的HHG转向方法将为探索复合分子系统中电子动力学和光-物质相互作用的飞秒控制开辟新的可能性。
这项研究于3月30发表在《超快科学》期刊上。
DOI：10.34133/ultrafastscience.0022