空间非均匀激光场驱动的原子非次序双电离

利用三维经典系综模型,研究空间非均匀激光场驱动的氙原子非次序双电离,并对比了空间均匀激光场的情况.结果显示,波长较短时,空间非均匀激光场与空间均匀激光场的非次序双电离的产率较为相近.随着波长的增大,较高激光强度时空间非均匀激光场下非次序双电离受到越来越明显的抑制.相比于空间均匀激光场,空间非均匀激光场下非次序双电离两电子的末态发射角表现出更强烈的关联特性,特别在较大的激光波长下,两电子的末态发射角几乎全部集中在0°附近,这意味着两电子往往是平行发射到相同方向.此外,波长由近红外增大到中红外时,空间非均匀激光场下非次序双电离的有效再碰撞均由第1个电子的第1次返回主导,而空间均匀激光场下则呈现由第1次返回主导到第2次返回主导的转变.进一步,通过反演分析非次序双电离的经典轨迹,揭示了空间非均匀激光场下关联电子超快动力学过程的更多细节.

利用三束中红外空间非均匀激光场产生超长平台

数值研究了氦离子在三束中红外激光场下发射高次谐波以及阿秒脉冲的特点.计算结果表明,通过适当调节三束激光场的延迟时间和相位角,不仅谐波发射的截止能量得到了延伸,而且单一的量子路径也被选择出来对谐波发射起作用,随后通过适当的引入空间非均匀参数,谐波截止能量得到了进一步扩展,形成了一个超长的1773 e V的平台区.并且我们发现当选择氦离子的基态和第一激发态为叠加初始态时,谐波的强度被增强了4-6个数量级.最后,通过叠加谐波谱上的谐波,可获得一系列脉宽为32 as左右的阿秒X射线光源.并且这些光源的强度比氦离子基态作为初始态时增强了4-6个数量级.

空间非均匀场下H_2^+分子发射谐波及阿秒脉冲的理论研究

理论研究了空间非均匀场下H_2^+分子发射高次谐波及阿秒脉冲的特点。计算结果表明:适当调节H_2^+分子的核间距离及空间非均匀参数,谐波发射的截止能量明显增强,谐波谱的干涉结构也明显减小。引入单极控制激光场,谐波截止能量得到进一步扩展,形成一个由单一量子路径贡献而成的530 eV带宽的超长平台区。通过叠加谐波可获得一系列脉宽范围在32~46 as的阿秒x射线脉冲。

利用空间非均匀场偏振门方案产生超短的X射线

理论提出了一种利用空间非均匀场偏振门方案延伸高次谐波截止能量以及获得超短X射线光源的方法.计算结果表明,当适当调节两束圆偏振激光场的延迟时间以及空间非均匀参数时,不仅高次谐波谱的平台区域能得到很大的扩展,并且谐波谱上的干涉也明显减小,形成了一个由单一量子路径贡献而成的310 e V的超长平台区.谐波相位分析显示,平台区谐波相位呈线性分布.最后,通过适当的叠加谐波平台上的谐波,可获得一系列相位稳定的脉宽在50 as以下的超短X射线光源.

调控空间非均匀啁啾场获得孤立阿秒脉冲

通过调节二阶啁啾参数和空间非均匀效应对高次谐波光谱进行了优化.结果表明:在长脉宽负向啁啾和负向非均匀效应组合下,谐波光谱截止能量和强度得到最佳增大,并获得X射线范围内的光谱连续区.最后,通过叠加光谱连续区上的部分谐波可获得一个脉宽仅为23 as的孤立脉冲.

空间非均匀场调控H_2^+分子谐波辐射的研究

数值求解了非玻恩-奥本海默近似薛定谔方程,对空间非均场调控H_2^+分子谐波辐射及分布进行了理论研究。结果表明:激光场正向时,负向H核对谐波辐射贡献高于正向H核;激光场负向时,正向H核对谐波辐射贡献高于负向H核。激光空间位置远离原点时,谐波截止能量增大。当激光空间位置为负向时,负向H核对高阶谐波贡献明显减弱。通过分析电离几率、谐波辐射时频分析图,用电子波包运动解释了谐波辐射过程。通过叠加谐波可获得45 as超短脉冲。

空间非均匀场下核间距对不对称分子谐波发射的影响

数值研究了空间非均匀场下核间距离对于不对称分子HeH^(2+)发射高次谐波以及阿秒脉冲的影响.计算结果表明,通过适当调节HeH^(2+)分子离子的核间距离以及空间非均匀参数,不仅谐波发射的截止能量得到了延伸,而且单一的短量子路径也被选择出来对谐波发射起作用.随后适当引入第二束控制激光场,谐波截止能量得到了进一步扩展,形成了两个带宽分别在431 eV和372 eV的连续平台区.最后,通过适当的叠加谐波,可获得脉宽为31 as-65 as的一系列阿秒X射线光源.

双色线偏振激光场驱动H_2^+分子产生椭圆偏振阿秒脉冲

理论研究了双色线偏振激光场驱动H_2^+分子产生椭圆偏振谐波及阿秒脉冲的特点.计算结果表明:随着不同偏振角的引入,谐波光谱呈现不规则的椭圆率.但是,随着空间非均匀效应的引入,不仅谐波谱的椭圆率可以稳定在ε=0.1和ε=0.3之间,而且谐波发射的截止能量明显增强.形成4个具有较小干涉结构带宽在406 e V,299 e V,381 e V和582 e V的超长平台区.最后,通过傅里叶变换,可获得5个脉宽及椭圆率为24 as(ε=0.1),22 as(ε=0.3),24 as(ε=0.3),19 as(ε=0.3),19 as(ε=0.3)的阿秒X射线脉冲.

时-空域波形优化延伸高次谐波截止能量的研究

在高次谐波发射三步模型的指导下,理论研究了三色场时-空域波形调控对谐波截止能量的影响.在时域调控下,通过改变三束激光场的强度比、相位和延迟时间获得了最佳的三色场时域波形.在该波形下,谐波截止能量得到最佳延伸.在空间调控下,在上述最佳波形的基础上选择适当的正向激光非均匀效应后,谐波截止能量得到了进一步延伸.并且,随着非均匀参数增大,谐波截止能量也可持续增大.通过分析激光波形、空间非均匀效应和谐波发射过程给出了谐波截止能量延伸的原因.并且,通过叠加部分谐波可获得脉宽为45 as的单个脉冲.

利用蝴蝶型纳米结构下的极化门方案输出单个阿秒脉冲

理论研究了在蝴蝶型纳米结构下运用多周期极化门方案驱动He原子输出高次谐波以及阿秒脉冲的特点.结果表明,由于纳米结构表面的等离子共振增强现象,谐波截止能量得到延伸.同时,由于激光场呈现空间非均匀性,长量子路径对谐波的贡献被减弱.并且,在极化门控制下,谐波平台区的贡献只来源于单一的谐波辐射能量峰,进而形成一个147 eV的超长平台区.最后,通过叠加平台区的谐波,可获得一个持续时间在30 as的超短脉冲.

HeH^(2+)分子多通道谐波发射的理论研究

利用非波恩奥本海默近似模型,理论研究了强激光场下HeH^(2+)分子发射高次谐波的特点.计算结果表明,HeH^(2+)分子的谐波截止能量要大于经典预言值.理论分析表明,延伸的谐波截止能量是由于激发态激光诱导电子跃迁所产生的多通道电子电离-回碰过程所导致的.随后利用双色空间非均匀激光场机制,谐波截止能量进一步延伸,形成了1个由单一量子路径贡献而成的482 eV的超长平台区.该辐射能量相当于单色激光场场强被增强了3倍的结果 .并且高振动激发态会产生强度更高的谐波光谱.最后,通过适当的叠加谐波平台上的谐波,可获得一系列脉宽在30 as的超短X射线光源.

He^+在蝴蝶型金属纳米结构下高次辐射谐波的特点

为了研究金属纳米结构下高次谐波辐射的过程,通过数值求解薛定谔方程理论研究了He^+在蝴蝶型金属纳米结构下高次谐波辐射的特点.结果表明在蝴蝶型金属纳米结构下,谐波辐射截止频率随He^+空间位置远离纳米结构中心点而增大;当He^+沿正(负)向远离纳米结构中心点时,谐波截止频率主要由激光正(负)向部分产生.由于金属纳米结构的间隙尺寸有限,谐波辐射在某一特定He^+空间位置呈现最大截止频率。在双色场调控下,谐波光谱呈现一个333 eV的超长平台区,通过叠加该平台区谐波可获得脉宽在25～28 as的超短远紫外脉冲。