Transientní mřížky s intenzivními ultrakrátkými impulzy

Abstract

Transientní mřížky ve spektru viditelného záření jsou efektivním nástrojem pro zkoumání povrchových vlastností a rychlých dynamických dějů v materiálech. Nově se pozornost soustředí na transientní mřížky generované pomocí extrémně ultrafialových (XUV) laserových pulzů na vlnových délkách v řádu desítek nanometrů, které umožňují zkoumání struktur a interakcí částic v nanoměřítku. Tato práce objasňuje fyzikální principy transientních mřížek, a to jak na základě nelineárního jevu čtyřvlnového směšování, tak pomocí lineárních optických procesů. Hlavním cílem je návrh a sestavení kompletní aparatury umožňující experimenty s XUV mřížkami za použití zdroje využívající generaci vysokých harmonických frekvencí. Úspěšná realizace těchto experimentů by představovala dostupnější alternativu ke generaci XUV mřížek pomocí rentgenového laseru na volných elektronech.

Transient gratings in the visible spectrum represent an effective tool for examining surface characteristics and ultrafast dynamic processes in materials. Recently, attention has shifted to transient gratings generated by XUV laser pulses at wavelengths on the order of tens of nanometers, enabling the study of structures and particle interactions at the nanoscale. This bachelors thesis addresses the physical principles of transient gratings, considering not only nonlinear four-wave mixing but also linear optical effects. The main objective is the design and assembly of a complete experimental setup for conducting XUV grating experiments using a high-harmonic generation source. If successfully implemented, these experiments could offer a more accessible alternative to XUV grating generation using X-ray free-electron lasers.