飞秒激光泵浦-探测热反射系统的建立与调试

建立了用来研究超快传热现象的飞秒激光泵浦-探测热反射系统。利用该系统测量并得到了在140fs(飞秒)超短脉冲激光加热下,50nm金膜的非平衡电子温升引起的反射信号随时间的变化曲线。由于加热光单脉冲能量密度只有5×10^(-3)mJ/cm^2,估算最高温升在10K以内,这有效地减小了由于物性参数随温度变化而引起的误差。论文介绍了在系统的调试过程中,各种因素对实验结果的影响,并对实验结果及数据处理方法进行了讨论。

飞秒泵浦-探测激光场中NaI解离和电离的场依赖

利用含时波包方法计算了NaI的基态、激发态和NaI+离子基态的态布居数,全面研究且定量分析了泵浦和探测激光参数对非绝热NaI分子激发、解离和电离几率的影响。结果表明:泵浦激光是分子激发和解离的唯一影响因素,而电离则受泵浦激光和探测激光的共同影响。解离和电离过程相互竞争和共存。弱场强、短波长、窄脉宽和长延时的激光场有利于解离,反之则有利于电离。通过调整激光脉冲的形式,可以控制激发、解离和电离选择。研究结果对分子光谱学具有重要价值,也有助于在实验上实现光学分子控制。

泵浦光强度对D2^+谐波辐射效率的影响

通过数值求解薛定谔方程的方法,理论研究了泵浦光强度对D2+谐波辐射效率的影响。结果表明,在低泵浦光强驱动下,D2^+谐波辐射效率会随着泵浦-探测激光延迟时间增大而减小。在高泵浦光强驱动下,虽然D2^+谐波辐射效率依然会随着泵浦-探测激光延迟时间的增大而减小,但是不同延迟时间下的谐波辐射效率差明显小于低泵浦光强下的结果。通过分析电离几率和谐波辐射时频图给出了谐波辐射效率变化的原因。

飞秒激光参数对非绝热耦合分子态布居的影响

利用含时波包法研究强飞秒泵浦-探测激光场中激光脉宽、波长和场强对非绝热耦合Na I分子各态布居的影响.波包在势能面上做周期性运动,周期约为1 000 fs.延时为200 fs时,波包第一次到达交叉区域分裂成两部分.波包在交叉区域的分裂情况影响各态布居.脉宽增长,Na I分子的激发概率增大,而解离概率减小.泵浦波长为共振波长318 nm时,激发概率最大.泵浦波长增长,Na I分子的解离概率减小.泵浦场强增大,激发概率增大,但解离概率不变.探测激光波长和场强不影响Na I分子各态布居分布.调节激光场参数可实现对波包运动的控制从而控制态布居的选择性分布.研究结果为实验上实现分子的光控制过程提供参考.

电荷共振增强电离在增强谐波辐射强度中的作用

理论提出一种利用泵浦探测激光驱动H_2^+分子来增强谐波辐射强度的方法。结果表明,在泵浦激光驱动下H_2^+首先被激发到电荷共振增强电离区间,进而增大电离几率。随后在探测激光驱动下不仅谐波辐射强度得到增强,而且谐波截止频率得到延伸。最后通过叠加傅里叶变换后的谐波可获得脉宽在25 as的脉冲。

二氧化钛纳米管阵列载流子超快动力学研究

采用阳极氧化电化学方法制备了二氧化钛(Ti O2)纳米管阵列,利用飞秒激光泵浦-探测技术检测了Ti O2纳米管阵列的瞬态反射率变化,进而研究载流子超快动力学过程.实验结果表明:在经历最初的急剧下降后,反射率开始一个相对缓慢的回复过程.通过分析及数据拟合得到反射率快速回复的时间约为0.6ps.说明表面复合过程是影响样品载流子动力学的重要因素.在相对较慢的回复过程中,主要发生载流子向体内扩散以及体内复合的过程.并且载流子-声子,载流子-光子的散射过程对反射率变化也有一定影响作用.