近期，中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室在真空紫外（VUV）及深紫外（DUV）相干光源的產生和應用方面取得進展。研究團隊利用強場中分子離子的非線性光學效應，產生了多波長、窄線寬、偏振靈活可控的DUV/VUV相干輻射，并展示了該光源在DUV/VUV拉曼梳中的應用。相關結果發表在New Journal of Physics上。

真空紫外（VUV, 100-200 nm）與深紫外（DUV, 200-300 nm）相干光源是高分辨光譜學、表面科學、光化學等研究的重要工具。自由電子激光，由于其超高的亮度、好的相干性，在短波長光源產生方面獲得了巨大成功。但是，這類大科學裝置體積龐大，造價較高。因此，研究臺式化DUV/VUV相干光源以及相應光場調控技術具有重要意義。

在這項研究中，科研人員利用近紅外和紫外雙色泵浦光實現CO⁺能級間的共振激發，進而產生量子相干增強的DUV/VUV輻射。由于CO⁺包含豐富的振動能級，通過調節紫外泵浦激光的波長，便可以產生不同波長的DUV/VUV 相干輻射。通過改變紫外泵浦光的偏振，還可以對DUV/VUV 輻射的偏振進行靈活控制。另外，飛秒泵浦脈沖與皮秒DUV/VUV輻射的結合在相干拉曼散射中展現出顯著優勢。科研人員利用DUV/VUV光源的高光譜分辨能力，以及飛秒泵浦脈沖能夠制備相干轉動波包的優勢，在氧氣中產生了DUV/VUV拉曼梳。該研究為臺式化 DUV/VUV 光源的產生以及相應的光場調控技術提供了新思路。

圖1 (a) DUV/VUV光源產生原理圖；(b)-(d) 不同波長DUV/VUV輻射的光譜和光斑分布。

圖2 (a) 利用級聯轉動拉曼散射產生DUV/VUV拉曼梳原理圖；(b) 不同氧氣氣壓下產生的DUV/VUV拉曼梳。