We perform an experimental study on high-order harmonic generation (HHG) of aligned acetylene molecules induced by a 35-fs 800-nm strong laser field, by using a home-built HHG spectrometer. It is observed that the molecular HHG probability declines with increasing the laser ellipticity, which is in consistence with the deduction from the well-known tunneling-plus-rescattering scenario. By introducing a weak femtosecond laser pulse to non-adiabatically align the molecules, we investigated the molecular orbital effect on the HHG in both linearly and elliptically polarized driving laser fields. The results show that the harmonic intensity is maximum for the molecular axis aligned perpendicularly to the laser electric field. It indicates that both the highest occupied molecular orbitals (HOMO) and HOMO-1 contribute to the strong-field HHG of acetylene molecules. Our study should pave the way for understanding the interaction of molecules with ultrafast strong laser fields.
References
[1]
M.
Ferray
, A.
L’Huillier
, X. F.
Li
, L. A.
Lompré
, G.
Mainfray
, and C.
Manus
, J. Phys. B
21
, L31
(1988
).[2]
P.
Agostini
, F.
Fabre
, G.
Mainfray
, G.
Petite
, and N. K.
Rahman
, Phys. Rev. Lett.
42
, 1127
(1979
).[3]
G. G.
Paulus
, W.
Nicklich
, H.
Xu
, P.
Lambropoulos
, and H.
Walther
, Phys. Rev. Lett.
72
, 2851
(1994
).[4]
D. B.
Milosevic
, G. G.
Paulus
, D.
Bauer
, and W.
Becker
, J. Phys. B
39
, 203
(2006
).[5]
W.
Becker
, X.
Liu
, P. J.
Ho
, and J. H.
Eberly
, Rev. Mod. Phys.
84
, 1011
(2012
).[6]
T.
Nubbemeyer
, K.
Gorling
, A.
Saenz
, U.
Eichmann
, and A. W.
Sandner
, Phys. Rev. Lett.
101
, 233001
(2008
).[7]
L.
Zhao
, J. W.
Dong
, H.
Lv
, T.
Yang
, Y.
Lian
, M. X.
Jin
, H. F.
Xu
, D. J.
Ding
, S. L.
Hu
, and J.
Chen
, Phys. Rev. A
94
, 053403
(2016
).[8]
H.
Lv
, W.
Zuo
, L.
Zhao
, H.
Xu
, M.
Jin
, D.
Ding
, S.
Hu
, and J.
Chen
, Phys. Rev. A
93
, 33415
(2016
).[9]
J. P.
Marangos
. J. Phys. B
49
, 203
(2016
).[10]
J.
Itatani
, J.
Levesque
, D.
Zeidler
, H.
Niikura
, H.
Pepin
, J. C.
Kieffer
, P. B.
Corkum
, and D. M.
Villeneuve
. Nature
432
, 867
(2004
).[11]
F.
Krausz
and M.
Ivanov
, Rev. Mod. Phys.
81
, 163
(2009
).[12]
P. B.
Corkum
, Phys. Rev. Lett.
71
, 1994
(1993
).[13]
X. Y.
Lai
, C. L.
Wang
, Y. J.
Chen
, Z. L.
Hu
, W.
Quan
, J.
Chen
, X. J.
Liu
, Y.
Cheng
, Z. Z.
Xu
, and W.
Becker
, Phys. Rev. Lett.
110
, 043002
(2013
).[14]
M. Y.
Wu
, Y. L.
Wang
, X. J.
Liu
, W. D.
Li
, X. L.
Hao
, and J.
Chen
, Phys. Rev. A
87
, 013431
(2013
).[15]
A. S.
Alnaser
, C. M.
Maharjan
, X. M.
Tong
, B.
Ulrich
, P.
Ranitovic
, B.
Shan
, Z.
Chang
, C. D.
Lin
, C. L.
Cocke
, and I. V.
Litvinyuk
, Phys. Rev. A
71
, 031403(R)
(2005
).[16]
W. L.
Zuo
, H.
Lv
, L.
Zhao
, Q.
Zhang
, and H. F.
Xu
, Int. J. Mass Spectrom.
392
, 80
(2015
).[17]
L.
Zhao
, R.
Wang
, S.
Zhang
, T.
Yang
, Y.
Lian
, H.
Lv
, and H. F.
Xu
, Chin. J. Chem. Phys.
30
, 631
(2017
).[18]
J.
Guo
, X. L.
Ge
, H. Y.
Zhong
, X.
Zhao
, M. X.
Zhang
, Y. F.
Jiang
, and X. S.
Liu
, Phys. Rev. A
90
, 053410
(2014
).[19]
A.
Ferré
, H.
Soifer
, O.
Pedatzur
, C.
Bourassin-Bouchet
, B. D.
Bruner
, R.
Canonge
, F.
Catoire
, D.
Descamps
, B.
Fabre
, E.
Mével
, S.
Petit
, N.
Dudovich
, and Y.
Mairesse
, Phys. Rev. Lett.
116
, 053002
(2016
).[20]
P.
Lan
, M.
Ruhmann
, L.
He
, C.
Zhai
, F.
Wang
, X.
Zhu
, Q.
Zhang
, Y.
Zhou
, M.
Li
, M.
Lein
, and P.
Lu
Phys. Rev. Lett.
119
, 033201
(2017
).[21]
C.
Vozzi
, R.
Torres
, M.
Negro
, L.
Brugnera
, T.
Siegel
, C.
Altucci
, R.
Velotta
, F.
Frassetto
, L.
Poletto
, P.
Villoresi
, S.
De Silvestri
, S.
Stagira
, and J. P.
Marangos
, Appl. Phys. Lett.
97
, 241103
(2010
).[22]
R.
Torres
, T.
Siegel
, L.
Brugnera
, I.
Procino
, J. G.
Underwood
, C.
Altucci
, R.
Velotta
, E.
Springate
, C.
Froud
, I. C. E.
Turcu
, M. Yu.
Ivanov
, O.
Smirnova
, and J. P.
Marangos
, Opt. Express.
18
, 3174
(2010
).[23]
M.
Negro
, M.
Devetta
, D.
Faccial
, S.
De Silvestri
, C.
Vozzi
, and S.
Stagira
, Faraday Discuss.
171
, 133
(2014
).[24]
P.
Mulholland
and D.
Dundas
, Phys. Rev. A
97
, 043428
(2018
).[25]
Y.
Niu
, H. J.
Liang
, Y.
Liu
, F. Y.
Liu
, R.
Ma
, and D. J.
Ding
, Chin. Phys. B
26
, 074222
(2017
).[26]
Y.
Niu
, F. Y.
Liu
, Y.
Liu
, H. J.
Liang
, Y. J.
Yang
, R.
Ma
, and D. J.
Ding
, Opt. Comm.
397
, 118
(2017
).[27]
S. D.
Khan
, Y.
Cheng
, M.
Möller
, K.
Zhao
, B.
Zhao
, M.
Chini
, G. G.
Paulus
, and Z.
Chang
, Appl. Phys. Lett.
99
, 161106
(2011
).[28]
M. J.
Frisch
, G. W.
Trucks
, H. B.
Schlegel
, G. E.
Scuseria
, M. A.
Robb
, J. R.
Cheeseman
, J. A.
Montgomery
, Jr., T.
Vreven
, K. N.
Kudin
, J. C.
Burant
, J. M.
Millam
, S. S.
Iyengar
, J.
Tomasi
, V.
Barone
, B.
Mennucci
, M.
Cossi
, G.
Scalmani
, N.
Rega
, G. A.
Petersson
, H.
Nakatsuji
, M.
Hada
, M.
Ehara
, K.
Toyota
, R.
Fukuda
, J.
Hasegawa
, M.
Ishida
, T.
Nakajima
, Y.
Honda
, O.
Kitao
, H.
Nakai
, M.
Klene
, X.
Li
, J. E.
Knox
, H. P.
Hratchian
, J. B.
Cross
, V.
Bakken
, C.
Adamo
, J.
Jaramillo
, R.
Gomperts
, R. E.
Stratmann
, O.
Yazyev
, A. J.
Austin
, R.
Cammi
, C.
Pomelli
, J. W.
Ochterski
, P. Y.
Ayala
, K.
Morokuma
, G. A.
Voth
, P.
Salvador
, J. J.
Dannenberg
, V. G.
Zakrzewski
, S.
Dapprich
, A. D.
Daniels
, M. C.
Strain
, O.
Farkas
, D. K.
Malick
, A. D.
Rabuck
, K.
Raghavachari
, J. B.
Foresman
, J. V.
Ortiz
, Q.
Cui
, A. G.
Baboul
, S.
Clifford
, J.
Cioslowski
, B. B.
Stefanov
, G.
Liu
, A.
Liashenko
, P.
Piskorz
, I.
Komaromi
, R. L.
Martin
, D. J.
Fox
, T.
Keith
, M. A.
Al-Laham
, C. Y.
Peng
, A.
Nanayakkara
, M.
Challacombe
, P. M. W.
Gill
, B.
Johnson
, W.
Chen
, M. W.
Wong
, C.
Gonzalez
, and J. A.
Pople
, Gaussian 03, Revision E.01
, Wallingford CT
: Gaussian, Inc
., (2004
).[29]
T.
Lu
and F.
Chen
, J. Comput. Chem.
33
, 580
(2012
).[30]
P.
Duffy
, S. A. C.
Clark
, C. E.
Brion
, M. E.
Casida
, D. P.
Chong
, E. R.
Davidson
, and C.
Maxwell
, Chem. Phys.
165
, 183
(1992
).
This content is only available via PDF.
© 2018 Chinese Physical Society.
2018
Chinese Physical Society
You do not currently have access to this content.