不同波长下氩原子高阶阈上电离的类共振增强结构

利用量子S-矩阵理论,借助一致近似方法,研究了波长分别为800,1300与2000 nm的强激光场下氩原子高阶阈上电离光电子能谱的类共振增强结构.结果表明:在近红外和中红外波段的强激光场下,阈上电离光电子能谱中均会出现类共振增强结构,而出现的光强正好满足通道关闭条件,从而进一步证实了类共振增强的通道关闭机理解释;发现随着激光波长和光强的增加,光电子能谱中类共振增强和抑制会交替出现,该原因可能是电子返回次数不同的"量子轨道"间的相干叠加,这可以解释实验观察到的长波长下出现的类共振增强能量范围展宽的现象.研究表明,在中红外波段的强激光场下,也会出现与近红外波段类似的type-I和type-II类共振增强结构.

高次谐波类共振增强的玻姆力学诠释

实验研究发现,高次谐波强度会随驱动光强度增大先急剧增强、而后减弱,这种对激光强度高度敏感的现象被称为高次谐波类共振增强.然而,人们对该现象的产生机制尚存在争议,其原因是现有物理解释所依赖的理论方法存在一些不足.玻姆力学是量子力学的一个版本,具有物理图像清晰、计算准确等特点,可以部分克服现有理论方法不足.本文利用玻姆力学研究高次谐波类共振增强,发现仅用一条玻姆轨道即可很好地重现高次谐波谱中的类共振增强结构.对该玻姆轨道的动力学分析表明,此增强结构来源于量子势引起的电子轨道奇异振荡行为.进一步结合电子波函数分析发现,此行为与强激光场中原子共振激发紧密相关.本研究深化了对高次谐波类共振增强现象的理解,有助于利用类共振增强提升谐波转化效率,获得高强度的阿秒光脉冲.

He原子高阶阈上电离的空间类共振增强结构

利用量子S-矩阵理论,研究了光电子末动量沿着强激光场的极化方向,以及与场方向存在一定夹角时,He原子高阶阈上电离光电子能谱的类共振增强结构。研究发现:光电子末动量不论是沿着场的极化方向还是与场的极化方向存在一定夹角时,均会出现类共振增强结构,且该结构出现的光强满足通道关闭(channel closing,CC)条件,从而证实了空间类共振增强结构的通道关闭机制。同时,结果表明在光强一定时,随着光电子出射角度的不断增加,类共振增强结构会逐渐向低能量方向移动;而当光电子出射角度不变时,随着光强的不断增加,类共振增强和抑制现象会交替出现在光电子能谱中,造成这些现象的可能原因是返回次数不同的量子轨道之间的相干叠加。进一步分析发现,在光电子末动量与场的极化方向存在一定夹角时,也会出现类似于沿着场方向的type-Ⅰ和type-Ⅱ两种类共振增强结构。