Генерация гармоник высокого порядка вблизи низкочастотного края плато при нелинейном распространении фемтосекундного лазерного излучения ближнего ИК диапазона с длиной волны 1.24 мкм в плотной струе аргона

Реализована генерация гармоник высокого порядка ($15$–$25$) в вакуумной ультрафиолетовой области спектра ($83$–$50$ нм) при воздействии сфокусированного ($NA=0.033$) фемтосекундного лазерного излучения ближнего ИК диапазона ($\lambda=1.24\, \text{мкм}$) на плотную газовую струю при вакуумной интенсивности ${\sim}7.5\cdot10^{14}$ Вт/см$^2$. Экспериментально показано, что использование такой фокусировки с высокой числовой апертурой требует использования высоких (до $10$ бар) давлений для оптимизации фазового согласования. При этом использование плотной газовой струи приводит к заметному проявлению нелинейных эффектов распространения генерирующего излучения, влияющих на процесс генерации путем изменения условий фазового согласования. Кроме того, показано, что пре-чирпирование генерирующего импульса позволяет скомпенсировть чирп, возникающий вследствие фазовой самомодуляции, и увеличить эффективность генерации гармоник вследствие нелинейной компрессии генерирующего импульса. Данный подход позволил сгенерировать излучение $17$-й гармоники ($73$ нм) с энергией в импульсе на уровне $2$ пДж и соответствующей эффективностью генерации $5.4\cdot10^{-9}$, что, согласно проведенным оценкам, позволяет использовать такое излучение для одноимпульсной безмасочной фотолитографии в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне.