强激光场中N2分子高次谐波的干涉效应

在强场近似下,利用Lewenstein模型研究了N2分子在强激光场中发射高次谐波的干涉效应,通过对N2分子产生的高次谐波和分子中单个原子产生高次谐波的比较,表明了干涉效应的存在. 得出随着高次谐波阶数的增加,干涉极小值会随着分子轴与激光偏振方向间夹角的增加而减小,在角度接近900附近时干涉效应消失,与两中心干涉模型预测的趋势一致. 通过分析高次谐波产生的机制和相位随取向角的变化,给出了干涉产生的原因.     

相干叠加态高次谐波发射的时间行为分析

本文研究了一维模型分子离子(初态为基态和一个激发束缚态叠加的相干态)在超强超短激光脉冲作用下的谐波发射谱.我们发现在高次谐波谱平台区域出现了周期性的结构变化.我们利用小波变换对谐波谱进行了暂态时间频率分析,结果表明该谐波结构产生的原因是由电离电子返回母离子时与不同束缚态复合而产生的谐波光脉冲之间相干叠加.同时采用半经典计算,对所得到的计算结果进行了分析,验证了我们的结论.     

压缩真空中的三能级原子的自发辐射强场高次谐波时间特性的理论分析

对压缩真空与V型三能级原子的相互作用作了理论分析, 探讨了量子干涉效应对压缩真空中原子自发辐射的影响。当原子的上能级简并时强的量子干涉效应影响原子的定态和定态出射光谱, 使它们对原子的初态敏感。这种情况下, 压缩使谱线趋于关于压缩真空中心频率对称, 量子干涉使谱线趋于不对称。通过用单电子近似求解含时薛定谔方程, 用加窗傅里叶分析的方法, 分析了单原子产生的高次谐波的时间特性。理论分析表明, 基态粒子数消耗对不同级次谐波辐射的影响程度不一样; 谐波辐射随着入射激光场强度的增加会出现饱和; 随着谐波级次的增加, 谐波辐射越来越趋向于集中在更短的时间间隔内, 相应的线宽也随着谐波级次的增加而增加。     

拉伸到大核间距的分子离子谐波辐射谱上复杂干涉结构的物理起源

通过数值和解析的方法研究了拉伸到大核间距的分子离子的高次谐波辐射,重点研究了与短轨道贡献相关的谐波辐射谱的精细结构.研究结果表明,大核间距分子离子的短轨道谐波辐射谱呈现了复杂的干涉结构.通过利用一个考虑了电荷共振效应的强场近似模型,可以分辨这些复杂的干涉结构的物理起源:谐波辐射谱上一些干涉最小来源于电离过程中的两中心干涉效应,而另外一些干涉最小来源于再结合过程中的两中心干涉效应,电离干涉最小与再结合干涉最小交替出现.与电离过程不同,再结合过程中,库仑加速会显著改变再结合电子的德布罗意波长,从而改变干涉最小的位置.     

使用谐振子势研究束缚态-束缚态相互作用对高次谐波的贡献

用一维谐振子模型计算了强激光场中的高次谐波的产生, 给出了只有束缚态存在时高次谐波会很快衰减但是不存在平台部分, 而且高次谐波并不会产生明显的截断等一系列有明确物理意义的结论.     

中红外飞秒激光场中氮分子高次谐波的多轨道干涉特性研究

通过系统研究氮分子高次谐波产生过程中的电子超快动力学过程,实验上发现在中红外飞秒强激光场驱动下高次谐波谱的截止区附近存在清晰的谐波谱极小值.进一步研究表明谐波谱极小值对应的光子能量强烈依赖于驱动激光脉冲的光强和波长,而与分子取向角无关,由此推断该极小值来源于氮分子最高占据分子轨道和次最高占据分子轨道产生的高次谐波之间的相消干涉.本研究结果将对极端强场条件下多轨道电子超快动力学研究起到积极推动作用.     

利用正交偏振双色场产生孤立阿秒脉冲

利用强场近似理论开展了正交偏振双色场与氦原子相互作用产生高次谐波和阿秒脉冲的理论研究。正交偏振双色场由少周期的4 fs钛宝石驱动脉冲激光和与它偏振方向垂直的8 fs倍频控制脉冲构成。研究发现,通过合理选择两束脉冲之间的相对相位,能够控制高次谐波发射过程中长、短电子轨道的选择。当相对相位调整为1.2π时,平台谐波主要来自短轨道电子的贡献,由于其运动时间短、波包扩散少,且没有与长轨道电子谐波产生干涉,沿驱动脉冲电场方向的高次谐波谱具有较高强度和较小调制幅度的超连续平台区,通过对第120次到第180次超连续谐波进行傅里叶变换,可产生脉宽为54 as的高强度孤立阿秒脉冲。所提方案对组合脉冲相对相位的选取要求并不严苛,在0.3π的变化范围内皆可获得脉宽较短的孤立阿秒脉冲,同时控制脉冲电场强度的变化对上述数值模拟结果的影响也很小。     

光折变光子晶格中空间二次谐波的产生

用干涉法在自散焦光折变晶体 LiNbO₃：Fe中写入光子晶格的动态过程中，发现了双光束干涉条纹一分为二，四光束干涉点阵一分为四的分裂现象. 研究证明：这是干涉条纹空间频率的倍频现象，是入射的干涉光场与写入的光子晶格之间相互作用的结果. 本实验说明利用光折变效应可以容易地实现干涉光场空间频率的倍频和空间高次谐波的产生，并可利用产生的空间谐波感应出二倍频和高倍频的光折变光子晶格. 关键词： 光折变晶体 光子晶格 空间谐波     

相位匹配法在毛细管波导中产生高次谐波的分析

在理论上研究了超短强激光脉冲与毛细管中惰性气体相互作用产生高次谐波的最佳相位匹配条件,在计算中发现了特定级次 相位匹配中截止驱动光强的存在。分析表明要想使高次谐波获得相位匹配,需要超短脉宽的驱动脉冲以及电离能大的气体工作介质。讨论了毛细管波导中的强场高次谐波选择性并指出了改善谐波选择性的措施。     

在不同激光脉宽下的高次谐波

用数值计算方法计算了不同强激光脉冲宽度下高次谐波的产生.我们发现对于激光场强度不高,不能有效电离初态的激光场,长脉冲宽度可以更有效产生高次谐波;而对于高场强的激光场,由于它能够在几个光学周期之内把原子的初态全部电离,所以短脉冲的激光场能够更有效产生高次谐波.     

静电场中Ca原子里德堡态的能级结构

用两步激发和光电离方法,在0—8kV/cm电场范围内,测定了Ca原子n=10至n=13附近m=0的Stark光谱。实验结果显示,3d²³P₀及3d²³P₂价态受到n=12Stark簇的排斥。观察到与价态有关的干涉现象及其随电场大小的改变。讨论了零场非简并态、价态及Stark簇之间的能级交叉和抗交叉结构。     

偶数个多原子Greenberger-Horne-Zerlinger态的制备

提出了一种制备偶数个多原子Greenberger-Horne-Zerlinger态的方案,它是基于原子-腔场相互作用.首先n个分离的腔初始时处于真空态,通过双光子转移,把n个腔制备成数态|2>和真空态|o>的缠结态.随后,与腔场发生共振相互作用的2n个等同的原子被分别送入n个腔,通过相互作用后,2n个原子处于GHZ态,而n个腔仍然处于真空态.     

利用Ξ型三能级原子与双模光场的非共振相互作用制备双模Schrdinger猫态

提出了一种利用Ξ型三能级原子与双模光场的非共振相互作用制备双模Schrdinger猫态的方法. 关键词：     

ENTANGLED STATES OF CAVITY FIELDS VIA THE RAMAN INTERACTION

A scheme to generate the two-mode field entangled states is proposed, based on the Raman interaction of an effective two-level atom with the pump and Stokes fields. The degree of the entanglement between the two field modes in the entangled states is also studied.     

Atomic even-harmonic generation due to symmetry-breaking effects induced by spatially inhomogeneous field

We ab initio investigate the interaction between the hydrogen atom and the inhomogeneous field which is induced by resonant plasmons within a metal nanostructure.Same as normal laser pulse(homogeneous field), only odd-harmonic generation occurs when the bow-tie nanostructure is utilized.For the single nanotip case, the even-harmonic generation can be distinctly found in the harmonic emission spectrum.By investigating the symmetry and trajectories of different inhomogeneous fields, we demonstrate that the breaking symmetry of system can enable even high harmonic generations.     

强激光场中模型氢原子和真实氢原子的高次谐波与电离特性研究

利用数值方法求解含时薛定谔方程，研究了一维、二维模型氢原子和真实的三维氢原子在强激光场中产生的高次谐波和电离特性.结果表明，在多光子电离区域和过垒电离区域，模型氢原子与真实的氢原子产生的高次谐波和电离概率差别很小；在隧道电离区域，它们产生的高次谐波的平台特征和截止位置相似，电离概率随时间变化的趋势相近，但其数值有明显的差异.对产生这种差异的原因进行了分析. 关键词： 强激光场 高次谐波 电离概率     

Ultrahigh Harmonic Generation from an Atom with Superposition of Ground State and Highly Excited States

We investigate the high-order harmonic generation from an atom prepared in a superposition of ground state and highly excited state. When the atom is irradiated by an ultrashort pulse, the cutoff position of the plateau in the harmonic spectrum is largely extended compared with the case that the atom is initially in the ground state. The physics of the extension of the high-order harmonic plateau can be interpreted by the spatial structure of the atomic initial wave packet. We can optimize the generation of high-order harmonics by substituting the excited state for a particular coherent superposition of some highly excited states to form a spatially localized excited wave packet.     

氢原子相干态

由Kustannheimo-Stiefel变换,可将量子力学中的氢原子问题化为带有约束条件的四维各向同性谐振子。在此基础上定义相干态,并证明力学量坐标和动量对相干态的平均,给出经典开普勒运动轨道。同时也讨论该相干态中的测不准关系式。 关键词：     

氢原子在相干态下的Kepler轨道

通过把库仑问题转换成线性谐振子,可以建立二维和三维氢原子不扩散的相干态,力学量在这些相干态中的平均值给出物理空间中Kepler轨道的运动。在变换为谐振子的空间中引入的非物理时间变量起了重要作用。