プラズモニクスによる極端紫外光の超短パルス発生

超短極端紫外パルスは、時間分解分光法で原子内や分子内、固体内の電子運動を調べるための重要なツールである。高次高調波発生は十分確立されたプロセスであり、フェムト秒近赤外パルスの直接周波数アップコンバージョンによって超短極端紫外パルスを発生させことができる。しかし、アト秒の時間スケールで行われる精密なポンプ-プローブ実験は、時間的空間的コヒーレンスと発生したパルスの繰り返し率を向上させるために継続的な努力を必要とする。今回我々は、表面プラズモンポラリトンによる場の増強を利用して超短極端紫外パルスを発生させる三次元金属導波路を実証している。あまり強くない約1 × 10¹¹ W cm^–2の入射強度で、強度増強度が最高約350に達しており、キセノンガス中において最高で第43高調波まで発生できる。 パルス繰り返し率は、外部共振器なしで、75 MHzという高い値に維持される。このプラズモニック導波路は、微小なカンチレバー構造体に形成されているため、ナノメートルスケールの横方向選択性を示す近接場分光法に適している。