高調波発生を利用した分子配列実験における回転温度とポンプ強度の測定

Measuring the rotational temperature and pump intensity in molecular alignment experiments via high harmonic generation.

• Yanqing He
• Lixin He
• Pu Wang
• Bincheng Wang
• Siqi Sun
• Ruxuan Liu
• Baoning Wang
• Pengfei Lan
• Peixiang Lu

抄録

レーザー誘起分子配置実験における回転温度とポンプ強度を時間分解高調波分光法(HHS)で同時に測定する方法を実証した。この方法は、回転反転時の高調波収率の局所的な最小値と最大値の発生時間がポンプ強度と回転温度に敏感に依存していることに依存している。時間分解された高調波信号からこれらの局所極限の発生時間を測定することで、回転温度とポンプ強度を正確に測定することができる。本研究では、N個の分子を用いて本手法を実証した。この方法の有効性とロバスト性については、異なる高調波次数を用いて、ガス圧力やガス出口から光軸までの距離を変化させて試験を行った。さらに、CO分子に適用することで、本手法の汎用性を実証した。

We demonstrate a method to simultaneously measure the rotational temperature and pump intensity in laser-induced molecular alignment by the time-resolved high harmonic spectroscopy (HHS). It relies on the sensitive dependence of the arising times of the local minima and maxima of the harmonic yields at the rotational revivals on the pump intensity and rotational temperature. By measuring the arising times of these local extrema from the time-resolved harmonic signals, the rotational temperature and pump intensity can be accurately measured. We have demonstrated our method using N molecules. The validity and robustness of our method are tested with different harmonic orders and by changing the gas pressures as well as the distance between the gas exit and the optical axis. Moreover, we have also demonstrated the versatility of our method by applying it to CO molecules.