一维模型原子在组合脉冲辐照下的高次谐波发射

本文采用SMT（sknple man’s theory）仔细分析了一维普薛耳-特勒势（P—T势）模型原子在高、低频组合强激光脉冲辐照下电子的动力学行为。并且，在此基础上，着力讨论了电离电子在激光脉冲策动下回核并与之复合从而发射高次谐波的平台结构，采用一种特殊设计的高、低频脉冲组合方案。使谐波发射效率较之于只用单一低频激光时的谐波发射效率提高两个数量级。

高次谐波发射的亚原子尺度研究

激光与原子、分子相互作用的高次谐波是产生超短阿秒脉冲和相干高频XUV光源的重要手段之一.为了产生高强度的XUV光源,需要对谐波产生机制深入研究.本文通过数值求解含时薛定谔方程,计算了不同空间位置的含时偶极矩进而得到不同空间位置的高次谐波发射.对不同空间位置的谐波发射谱的分析发现,谐波发射的主要空间位置在核区附近,不同空间位置的谐波中奇次和偶次谐波均能被观察到,整数阶谐波能量辐射强度较大.进一步研究不同空间位置的谐波相位发现,在x=0左右两侧发射的奇次谐波相位相同,偶次谐波相位相反.通过滤波方法分析了不同空间位置的相同次谐波的含时偶极矩信息,发现该相位特征导致了奇次谐波的增强,偶次谐波的消失.

驱动激光波长对超短脉冲与原子相互作用产生高次谐波发射的影响

通过数值求解含时薛定谔方程方案,理论研究了在有质动力能不变条件下,不同波长超短激光辐照原子产生的高次谐波发射.发现随着驱动激光波长的增加,谐波发射的强度降低且发射谱中出现新的峰值结构.通过谐波发射行为的时间频率分析,电子密度的含时演化以及本征态布居含时分析发现,谐波新的峰值产生根源是电子从激发态电离后返回母体离子产生的谐波发射与从基态电离产生的谐波发射之间的干涉.

椭圆偏振强激光场中准直的乙炔分子的高次谐波发射（英文）

本文利用自制的高次谐波光谱仪，实验研究了35-fs800-nm强激光场诱导的准直的乙炔分子的高次谐波发射（HHG）．实验观测到分子HHG几率随着激光椭偏率的增加而降低，这与隧穿后重散射的理论框架的预言是一致的．通过引入一束弱飞秒激光作用对分子非绝热准直，研究了线偏振和椭圆偏振光场下分子结构效应对HHG的影响．结果表明，分子轴垂直于激光电场方向时谐波产率最大．分析表明，最高占据分子轨道（HOMO）以及内层轨道（HOMO-1）对乙炔分子的强场HHG部有贡献．本文将有助于深入理解分子与超快强激光场的相互作用．

双色反向旋转椭圆偏振激光场下氩原子的高次谐波发射的选择定则的验证

通过数值求解二维含时薛定谔方程,研究了氩原子在双色反向旋转椭圆偏振激光场作用下的高次谐波发射,双色反向旋转椭圆偏振激光场是由2个共面的频率为rω和sω(r=1,s=2,3,4,ω是圆偏振的基频)时的激光脉冲组成.通过理论计算我们发现在不同椭偏率下的氩原子的高次谐波谱的特性与2015年Milo evi Ac'[26]提出的选择定则一致.倍频场为2倍频,驱动激光场为反向旋转圆偏振激光脉冲时,高次谐波谱的3 q阶次谐波被抑制,驱动激光场为反向旋转椭圆偏振激光脉冲时,高次谐波谱中被抑制的3 q阶次谐波增强;倍频场为3倍频,驱动激光场为反向旋转圆偏振和椭圆偏振激光脉冲时,高次谐波谱的偶数阶次谐波被抑制;倍频场为4倍频,高次谐波谱中与5 q阶次相邻的谐波阶次产生,其余谐波阶次被抑制,驱动激光场为反向旋转椭圆偏振激光脉冲时,被抑制的谐波阶次增强.我们计算了相对应激光场下的Lissajou s图形,从图中可以看到随着椭偏率的变化,Lissajou s图形的对称性被破坏,相应的高次谐波谱的特性发生变化;Lissajou s图形的对称性不变化,相应的高次谐波谱的特性不发生改变.

椭圆偏振非均匀激光场中氩离子团簇高次谐波发射及孤立阿秒的产生

通过数值求解二维含时Schrodinger方程,研究了氩离子团簇在椭圆偏振空间均匀和非均匀激光场作用下的高次谐波发射及孤立阿秒脉冲的产生.在空间均匀场下,随着氩离子团簇离子数目的增加,氩离子团簇的高次谐波谱的特性发生变化,即谐波谱平台区被延展,谐波谱转换效率增强,并且当变化椭圆率时,椭圆率越大谐波谱平台区的截止位置越小;在空间非均匀激光场下,随着空间非均匀参数的增大,氩离子团簇的高次谐波谱平台区延展越大,且谐波效率越高,因此能够得到超宽的连续谐波谱,获得孤立阿秒脉冲.本文叠加了椭圆率为0.3、非均匀参数为0.004时的高次谐波谱平台截止区内的谐波谱,获得了79 as的孤立阿秒脉冲.通过以上计算,在理论上可以通过非均匀参数以及椭偏率的变化对高次谐波谱的特性进行研究.

强激光脉冲作用下的模型势对谐波发射影响研究

通过数值求解含时薛定谔方程,理论上研究了钾原子的两种不同模型势与强激光场作用下的高次谐波谱,短程模型势原子产生的谐波谱效率低于长程模型势原子.通过对谐波谱的时间频率分析表明短程模型势原子的谐波谱中长轨道发挥重要作用.

正交偏振双色激光场作用下高次谐波的椭偏特性研究

通过数值求解二维含时薛定谔方程,理论研究了正交偏振双色激光场作用下H2+分子高次谐波发射和孤立阿秒脉冲的产生.数值结果显示,改变激光场的强度比,可以调控高次谐波强度以及谐波椭偏率.结果表明随着场强比的增加,y方向的谐波强度不断提高.当场强比为1:2.5时,x方向和y方向分别仅有奇次谐波和偶次谐波产生,并且偶次谐波的强度比奇次谐波强度高2-3个数量级.此时,奇次谐波的椭偏率最大可以达到0.3,偶次谐波的椭偏率接近于0.此外,通过改变分子的准直角可以控制谐波的椭偏率,基于这一现象,利用椭圆偏振高次谐波的平台区合成了椭偏率为0.05的椭圆偏振阿秒脉冲链.

原子多光子激发对电离阈值附近谐波发射的影响

基于动量空间和坐标空间含时伪谱方法,通过求解氢原子在强激光作用下的含时薛定谔方程,系统地研究了原子在强激光作用下电离阈值附近的高次谐波发射随着激光电场强度的变化关系.研究发现,随着入射激光强度的增加,九次谐波发射效率呈现周期性振荡结构.结合原子的激发几率计算,发现电离阈值附近的谐波增强与高激发态的布居存在相互竞争关系.

任意夹角的双色偏振激光作用下孤立阿秒脉冲的产生

本文选取脉宽为12 fs波长为2000 nm和800 nm的两束线性偏振激光,适当调节两束激光的偏振方向的夹角θ.发现当θ=π/2时,高次谐波谱的第二级平台出现了"漏斗形"凹槽.当θ为π/6时,得到了290 eV的超宽连续谱的高次谐波发射,利用小波变换合理的解释了高次谐波形状及截止位置.在该段连续谱上任意截取70 eV宽度的频率,都可以得到脉宽约为60 as的孤立阿秒脉冲.适当减小截取范围可以得到线性偏振的脉宽94 as的孤立阿秒脉冲.这为实验中产生能灵活调节的孤立阿秒脉冲提供了一种方案.