原子在啁啾激光場(chǎng)中產(chǎn)生高次諧波及阿秒脈沖的研究.pdf

1、阿秒脈沖(1as=10-18s)技術(shù)的發(fā)展是超快光學(xué)領(lǐng)域一個(gè)重要的成就，它的出現(xiàn)不僅極大地促進(jìn)了光譜學(xué)和時(shí)間分辨測(cè)量學(xué)的發(fā)展，而且實(shí)現(xiàn)了人們?cè)谠臃肿映叨冗M(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)、操縱和追蹤電子超快動(dòng)力學(xué)行為的夢(mèng)想。在過(guò)去的十年中，科學(xué)家們一直在努力地尋求著產(chǎn)生更短阿秒脈沖的技術(shù)和方法。由于高次諧波的頻譜范圍可延伸到軟X射線的區(qū)域，并且在截?cái)辔恢酶浇谐B續(xù)性的優(yōu)點(diǎn)，所以它成為了當(dāng)前實(shí)驗(yàn)和理論研究中產(chǎn)生阿秒脈沖的首選光源。當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室中主要是利用惰性

2、氣體在強(qiáng)激光場(chǎng)中的高次諧波來(lái)產(chǎn)生阿秒脈沖，具體方法有：偏振門技術(shù)、電離門技術(shù)、兩色門技術(shù)。在理論研究中主要是利用激光場(chǎng)驅(qū)動(dòng)單原子產(chǎn)生高次諧波，通過(guò)選擇合適的激光場(chǎng)來(lái)優(yōu)化高次諧波的產(chǎn)生，從而獲得單個(gè)阿秒脈沖，其方法是用數(shù)值方法求解激光場(chǎng)中原子的含時(shí)薛定諤方程。近年來(lái)，人們更加熱衷于對(duì)強(qiáng)激光與分子相互作用的研究，這是因?yàn)閺?qiáng)激光與分子的相互作用過(guò)程中不僅會(huì)出現(xiàn)和原子體系同樣的現(xiàn)象，而且會(huì)出現(xiàn)一些更為復(fù)雜、有趣的物理過(guò)程。如分子鍵的軟化、硬化、

3、斷裂，分子的解離以及庫(kù)倫爆炸等現(xiàn)象。同樣，理論上對(duì)這些現(xiàn)象的研究主要還是數(shù)值求解分子體系在強(qiáng)激光場(chǎng)中的含時(shí)薛定諤方程。本文的具體工作分為以下兩部分：
　　第一，本文采用分裂算符方法，數(shù)值求解了原子在強(qiáng)激光場(chǎng)中的含時(shí)薛定諤方程。研究了一維模型氦原子在波長(zhǎng)800nm，脈沖寬度5fs的啁啾激光和半周期脈沖形成的組合場(chǎng)中產(chǎn)生的高次諧波，發(fā)現(xiàn)高次諧波譜的截止位置能量可達(dá)21.6ppIU+。對(duì)平臺(tái)區(qū)域一定階次不同范圍的諧波譜疊加，都可以得到單