Vliv excitovaných nosičů náboje na generaci vysokých harmonických frekvencí v pevných látkách

Abstract

The aim of this thesis is to study the dependence of ultrashort laser pulse driven high harmonic generation in condensed matter on the distribution of excited charge carriers in the band structure. During experimental measurements, we change the distribution by varying the time delay between the photodoping and driving pulses. Depending on the harmonic order and the time delay, we observe both increase and decrease in the efficiency of high harmonic generation. We also test a novel method of detection of the generated nonlinear optical signal facilitated by a photosensitive diode and a lock-in amplifier that displays a higher signal-to-noise ratio. To study the relationship between the efficiency of generation and charge carrier distribution, a new theoretical model of high harmonic generation based on the semiconductor Bloch equations is implemented using a two-band approximation.

Práce je zaměřená na zkoumání vlivu rozložení nosičů náboje v pásové struktuře látky na účinnost generace vysokých harmonických frekvencí v pevných látkách pomocí ultrakrátkých laserových pulsů. V rámci experimentálních měření toto rozložení ovlivňujeme změnou prodlevy mezi excitujícím a generujícím pulsem. Pozorujeme zvýšení a snížení účinností generace, které závisí na řádu harmonické frekvence a míře relaxace excitovaných nosičů. Dále se zaměřujeme na testování nové metody detekce generovaného nelineárního optického signálu pomocí fotodiody a lock-in zesilovače, která vykazuje menší šum než měření spektrometrem. Spojitost mezi účinností generace a rozložením nábojů následně zkoumáme pomocí simulace založené na dvoupásovém modelu, který využívá polovodičových Blochových rovnic.