不同合成场作用下高次谐波及阿秒脉冲的产生

来源 :山西师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zzc2001
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原子或分子受到强激光场的作用后,会出现一些新的物理现象,如阈上电离、库仑爆炸、高次谐波等。其中高次谐波作为人们获得超短极紫外脉冲和孤立阿秒脉冲的重要来源,一直以来都是科研人员研究的一个热点问题。孤立阿秒脉冲的产生给人们提供了一种更快的探测手段,人们可以利用其来探测原子及分子内部电子的超快运动过程。本论文通过求解含时薛定谔方程的方法分别对 He原子、H2+分子以及不对称的HeH2+分子在不同合成场中高次谐波以及阿秒脉冲的产生进行了理论研究。  本文的研究内容主要如下:(1)氦原子在双色合成场的作用下高次谐波的产生以及孤立阿秒脉冲的获得。通过计算发现,使用相干叠加态作为体系的初始态,谐波谱的强度明显增大。然后通过调节基本场和控制场的强度可以得到平台区较宽同时强度也比较大的谐波谱。另外通过调节相对相位这一参数,谐波谱平台区的调制进一步减小,更有利于合成孤立阿秒脉冲。(2)氢分子离子在梯形激光场和静电场形成的合成场的作用下高次谐波产生过程中量子路径的控制以及孤立阿秒脉冲的合成。计算结果显示,叠加合适强度的静电场之后,谐波谱的平台区可以得到明显的拓宽,而且在整个谐波产生过程中长量子路径被明显抑制,对谐波谱的平台区起主要贡献的主要是短量子路径。此外我们根据时频分布图,电子密度分布图以及激光场作用下分子的库仑势,对这一现象的物理机制进行了合理的解释。最后通过叠加合适范围的谐波,获得了一个半高全宽为90as的孤立阿秒脉冲。(3)氦氢分子离子在梯形激光场和半周期激光场形成的合成场的作用下高次谐波的产生和孤立阿秒脉冲的获得。研究发现在激光强度较低的基本场的作用下,电子主要分布在其中一个核周围,氦氢分子离子高次谐波产生过程中的多通道现象能够得到很好地控制。然后通过调节半周期场的强度,能够在拓宽谐波截止位置的同时实现单量子路径的控制。最后我们通过叠加合适阶次的谐波,可以得到一个半高全宽为75as的孤立阿秒脉冲。
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