本研究利用光電子渦旋的相位敏感檢測,測量了鉀原子 (1+2) REMPI 過程中的電離延遲。光電子渦旋是由使用反旋轉圓偏振(CRCP)超短雙脈沖序列進行 MPI 而產生的,其特徵是光電子動量分布呈螺旋狀。渦旋臂的斜率編碼了部分光電子波包之間的相對時間延遲,具有干涉儀精度。
為了測量共振電離延遲,我們引入了一個參考波包,它是由第二個脈沖非共振電離共振態而產生的。三個部分波包的干涉產生了三個不同旋轉對稱性的渦旋,其中編碼了共振電離延遲的信息。通過三維傅里葉分析,我們從測量的光電子動量分布中分解出這些渦旋,並從其相位資訊中提取出共振電離延遲約為 1.50(44) fs,約為脈沖持續時間的 20%。
這一結果與基於微擾理論的解析模型吻合良好,該模型考慮了不同脈沖形狀下 (M+N) REMPI 過程中的共振電離延遲。我們的研究表明,光電子渦旋是一種強大的工具,可以在飛秒到亞飛秒時間尺度上精確測量光電離過程的時間延遲。這為光電子測時學的新發展,以及在亞太秒尺度上測量光電離時間延遲開闢了新的前景。
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