短波長自由電子レーザーによるコヒーレント制御

極端紫外線とX線の自由電子レーザー（FEL）は、強度が高くて持続時間が極めて短く、偏光と横コヒーレンスがよく定まった短波長パルスを生成し、多光子イオン化、原子レーザーの励起、四波混合分光法など、これまで長波長でのみ可能であった多数の実験に利用されている。しかし、重要な光学的手法の1つであるコヒーレント制御は、自己増幅自然放出FELでは縦コヒーレンスが制限されているため、まだ実証されていない。FERMIシード型FELで生成される単色パルスは縦方向にコヒーレントで、2色放出もコヒーレントになると予測されている。今回我々は、2色の位相相関を実証し、これを操作して、実験を制御している。波長が63.0 nmと31.5 nmの光でネオンをイオン化し、3 asの時間分解能で位相を調節して、光電子の角度分布の非対称性を制御した。今回の結果は、時間分解能と化学感度が極めて高い、新しい短波長コヒーレント制御実験への道を開くものである。