参量匹配对双色双共振多光子电离几率的影响

以寻求提高共振增强多光子电离(REMPI)几率的物理参量为研究目的,采用光和物质相互作用的密度矩阵方程理论,数值模拟了双色双共振多光子电离过程中泵浦和探测光的参量匹配对电离几率的影响。结果发现,一定条件下,提高电离几率的最佳匹配条件是:1)两束激光强度、脉冲宽度均相等且取值较大;2)两束激光无相对延迟,输出频率和相应激发跃迁共振。对1+1+1经探测光双光子共振吸收电离过程,电离几率对探测光更敏感。实际应用中,若不能保证最佳匹配条件的实现,应尽量提高探测光的强度、脉冲宽度及近共振吸收;若实验条件不能实现激光频率和相应跃迁的共振激发,可采用失谐量互补的两束激光同时作用于系统,通过双光子共振吸收过程提高电离几率。

分子单重/叁重混合激发态碰撞传能中的量子干涉效应

量子干涉效应是基于量子力学波粒二象性原理,即微观粒子的运动皆具有波的特性而产生的一种干涉现象,故又称为物质波干涉.近年来,在分子的光激发、光解和光电离及碰撞过程中皆已观察到量子干涉效应,成为分子动态学领域研究热点之一.我们小组在国际上首次得到了单重/叁重混合激发态分子碰撞传能中的量子干涉的实验证据,从理论上导出了包括干涉相位角的传能截面公式,从实验上发展了激光双共振多光子电离光谱技术,用以测定了CO(A1Π,v=0/e3Σ-,v=1)与各种原子(He,Ne,Ar)及双原子分子H2,O2,N2,HCl碰撞传能的干涉角.其后又与李丽的小组合作,在热管炉中用激光双共振诱导荧光法观察到Na2(A1Σ+u,v=8/b3Π0u,v=14)-Na碰撞中的量子干涉效应,证明了碰撞干涉效应的普遍性.近年来,在理论方面,我们发展了基于含时微扰的一级波恩近似量子散射方法,计算出了上述碰撞体系的干涉角θST,与实验值符合极好.本文指出虽然气池实验测得的干涉角θST是不同分子碰撞速度及碰撞参数的“平均”结果,但与理论计算的微分干涉角尚比较接近,可提供激发态分子碰撞相互作用势的重要而难得的信息.

双光场作用下的粒子数布居反转

采用开放的梯形三能级原子模型及密度矩阵方程理论,数值模拟了不同参数条件下,双色双光场多光子电离过程中粒子数布居随时间的变化。发现两束激光频率失谐量均为零时,基态、第一、第二共振态粒子数布居随时间呈现振幅减小的拉比振荡,第一共振态布居振荡的频率是基态和第二共振态布居振荡频率的两倍,第二共振态和基态之间可存在较大粒子数布居反转,为实现短波长脉冲相干光输出提供了可能,且激光拉比频率越高,布居振荡频率及粒子数布局反转差值越大。两束激光同步作用于系统,亦有利于粒子数布居反转。