双共振激发多光子电离过程中电离光电子谱的量子相干调制

利用缀饰态和微扰理论,研究了双共振激发多光子电离过程中电离光电子谱的量子相干特性,讨论了强场作用下激发脉冲的面积和脉冲间的延迟对多光子电离光电子谱的影响.结果表明,脉冲面积和脉冲间的延迟对电离光电子谱有明显的调制作用.当第一个脉冲的面积和脉冲间的延迟选取合适时,实现了多光子电离光电子谱Autler-Townes分裂以及电离光电子谱中干涉条纹的控制,并且利用这一量子相干控制实现了粒子在两个缀饰态之间的选择性布居;第二个脉冲面积的变化不影响两个缀饰态上的粒子布居几率,但对电离光电子谱有着明显的调制作用.     

用变换方程测量窄带阿秒超紫外线XUV脉冲的强度时间结构

阿秒超紫外线(extreme ultra-violet, XUV)与飞秒超短激光脉冲共同激发惰性气体原子产生光电子，其终态能量与光电子产生时刻即激光相位有关. 介绍光电子的激光相位确定法，并利用光电子能谱本身(其比例谱)，计算出待测窄带XUV脉冲的强度时间结构. 研究表明，在与激光线性极化方向成0°或180°方向测量得到的光电子能谱动态范围大，容易解谱. XUV脉冲的时间宽度的测量范围为半个激光振荡周期，时间分辨率主要取决于测量系统的时间晃动和控制精度. 关键词： 光电子能谱 相位确定法 变换方程 脉冲强度时间结构     

原子激发态在高频强激光作用下的光电离研究

本文通过数值求解动量空间的三维含时薛定谔方程, 研究了原子高激发态在高频激光脉冲作用下, 在电离阈值附近的光电子能谱和两维动量角分布. 研究结果表明: 在该能量范围内, 单光子电离过程的贡献是最主要的. 体系初态的主量子数可以由光电子能谱峰值的位置来确定; 体系初态的角量子数可以通过光电子的两维动量角度分布确定. 在比较宽泛的参数范围内, 这一规律不随入射激光的强度和脉冲时间宽度的改变而改变, 因此原则上可以利用它对原子的初态进行识别. 此外, 还研究了体系的初态为相干叠加态, 光电子动量谱随着叠加态相对相位的变化规律. 关键词： 阈上电离 激发态 高频激光脉冲 两维动量角度分布     

高频激光脉宽对原子光电子发射谱的影响

采用广义含时伪谱方法数值求解原子在激光脉冲作用下的动量空间含时薛定谔方程,研究了高频激光脉宽对原子光电子发射谱的影响.数值模拟表明,随着激光脉冲宽度的增加,光电子谱干涉结构的振荡幅值逐渐减小,其最大峰值的强度和位置取决于产生有效电离的最大即时强度.通过分析光电子谱的变化规律能进一步加深对高频强场电离产生的动力学干涉效应的理解.     

Li2分子含时波包动力学的理论研究

利用含时量子波包方法计算得到了Li2分子的光电子能谱,并运用波包动力学理论对含有不同参量的光电子能谱现象给出了合理的解释。通过分析文中的直观图像,研究了波包的动力学过程。结果表明,泵浦-探测脉冲的延迟时间对光电子能谱的形状有重要的影响;在较短延迟时间下,能谱独特的四峰现象是由光诱导势的产生引起的。     

氢原子在红外激光和极紫外脉冲组合场中的阈上电离

通过求解氢原子在强红外(IR)激光和极紫外（XUV）脉冲组合场中的三维含时薛定谔方程(TDSE),理论研究了XUV脉冲的加入对光电子能谱和二维光电子动量分布的影响.计算结果表明,与仅由红外场驱动的情况相比,组合场驱动下的光电子能谱和二维光电子动量分布中呈现出明显的干涉增强结构,干涉结构对XUV脉冲的强度、光子能量和时间延迟都有很强的依赖,该方案可实现高能阈上电离谱的选择性增强.     

Li2分子含时波包动力学的理论研究

利用含时量子波包方法计算得到了Li2分子的光电子能谱,并运用波包动力学理论对含有不同参量的光电子能谱现象给出了合理的解释.通过分析文中的直观图像,研究了波包的动力学过程.结果表明,泵浦-探测脉冲的延迟时间对光电子能谱的形状有重要的影响;在较短延迟时间下,能谱独特的四峰现象是由光诱导势的产生引起的.     

用光电子能谱相位确定法同时测量阿秒超紫外线XUV脉冲的频率和强度时间分布

介绍阿秒超紫外线(XUV)激发惰性气体原子产生光电子并在强激光电场中运动的半经典近似 方法，以及同时、直接、全面地测量阿秒XUV脉冲频率和强度时间分布的光电子能谱相位确定法. 采用飞秒超短脉冲激光和XUV间的交叉关联技术，从不同激光强度下、与激光线性极化方向成0°或180°方向上测得的光电子能量积分谱，可以重建XUV的频率和强度时间分布. XUV脉冲时间宽度的测量范围从1／4到1／2激光振荡周期，时间分辨率取决于激光束和XUV脉冲之间的相对延时控制精度和光路抖动时间. 所述方法可用于在阿秒尺度上的超快速测量，以及有关电子在原子和分子中运动的超快速动力学过程研究. 关键词： 阿秒测量 光电子能谱 相位确定法 超紫外线 频率和强度时间分布     

长脉冲激光场中H原子的阈上电离的理论研究

利用基于密度泛函理论下的窗算符技术求解含时薛定谔方法计算了H原子在长脉冲强激光场中能量谱, 并与文献[8]中的动量空间的投影技术方法的计算结果进行了比较。在文献[8]给出的最大光电子能量范围内,我们的计算结果与文献[8]中的计算结果符合得很好,但是我们的计算结果能够给出比文献[8]中能量更高的光电子能谱,光电子能量谱的变化趋势也与实际的物理过程相符。同时我们也给出了最大光电子能量与激光强度关系的经验公式,利用我们的经验公式计算的最大光电子能量与经典计算预测的最大光电子能量符合得很好,这表明们的计算方法可靠,能够给出高精度的计算结果。因此利用基于密度泛函理论下的窗算符方法能很好地用来研究H原子在长脉冲强激光场中的阈上电离的性质。     

NaLi分子飞秒含时光电子能谱的理论研究

运用三态模型和含时波包方法,研究了NaLi分子处于强飞秒抽运-探测激光场中的波包动力学过程和时间分辨光电子能谱,并且揭示了飞秒激光脉冲参数与NaLi分子光电子能谱之间的关系.研究发现:对于不同的激光波长,波包的振动周期是不同的,而且随着抽运-探测脉冲延迟时间的不同,NaLi分子光电子能谱的谱峰高度和位置发生变化;当λ1=352 nm并且?t=400 fs时,外阱中相应的光电离信号(0.5 eV处)明显强于内阱中相应的光电离信号(1.35 eV处).计算结果表明,NaLi分子激发态41Σ+上波包动力学的一些信息能够通过其光电子能谱反映出来.这些结果可以为实验上实现分子的光控制以及量子操控过程提供一些有价值的参考信息,并为进一步的理论研究提供重要依据.     

多光子过程和自发辐射对激光诱导自电离的影响

利用反作用算符的方法,研究了一个单模激光场将原子从束缚能级激发到自电离能级的过程中,双光子过程和自发辐射过程的影响。研究结果表明:自发辐射对这种光电离过程的影响一般情况下是很小的,但光子能谱特性十分明确地表明,辐射主要来源于由态共振加强的喇曼过程;并显示了激光诱导自电离过程中的缀饰(Dressed)原子图像;双光子过程将使光电子能谱和光诱导自电离过程变得非常复杂,单光子和双光子过程所产生的光电子能谱,都具有多极大值结构。     

高阶离化对强激光场诱导自电离的影响

本文讨论了以往强激光诱导自电离理论所忽略的二阶以上的高阶离化效应,得到了自电离谱的解析表达式,详细研究了高阶离化的影响。结果表明,当激光场足够强时,高阶离化使自电离谱和自电离态的缀饰态产生显著变化。 关键词：     

强激光场诱导自电离中的相干效应

已有的强激光诱导自电离理论都未考虑二阶离化过程,而本文则详细研究了这种相干弛豫机制对光电子谱等的影响。结果表明,在以往文献讨论的光强范围内,许多物理性质将因此发生重要改变:(1)在某些条件下,谱线变窄(line-narrowing)效应会消失;(2)原有的光电子峰大为消弱;(3)与最新的多光子电离实验结果一致,高阶光电子谱峰随光强的提高急剧增强,在足够强的光场下将起主导作用。 关键词：     

强激光场下的双光子自电离理论

本文研究了包括二阶离化过程的强激光场下的双光子自电离。导出了光电子谱的解析表达式,并对一些特殊情况下的光电子谱进行了分析。     

激光诱导自电离及其光电子能谱

在Pano自电离理论基础上,用预解算子方法研究了激光诱导自电离共振及光电子的能量分布,得到了光电子能谱上四个峰值的位置和宽度的严格表达式,推导了某一峰消失时光场参数(光强、频率〕和原子参数(自电离宽度、Fano参量q)之间应满足的关系,详细讨论了光场稳定自电离态的问题。 关键词：     

Branching ratios of autoionization from Eu 4f~76p_(1/2)6d [J] autoionizing states

The autoionization branching ratios from Eu 4f76p1/26 d [J] autoionizing states to its 4f76s+(9So), 4f76s+(7So), and4f75d+(9Do) final ionic states are investigated with the combination of the three-step laser excitation and the velocity-map imaging technique. These different autoionizing states are excited via 4f76s6d8 DJ [J = 5/2, 7/2, and 9/2] intermediate states, respectively. The experimental photoelectron images are obtained, from which energy distributions of ejected electrons are achieved with the mathematical transformation. Furthermore, the energy dependence of the branching ratio is investigated within the autoionization resonance, by which population inversion is observed as an important characteristic.The J-dependence is also studied systematically. The validity of the well-known isolated core excitation technique used for obtaining the autoionization spectrum is also studied.     

强场自电离中自发辐射谱的功率增宽

本文在强场自电离模型中计及自电离态的光致离化衰变,重新计算了自发辐射谱,发现了显著的功率增宽现象。这一结果与简单模型下的计算结果有很大差异。     

Influence of the helium autoionization structures on the single/double ionization signal

Calculations of intense field (around 10¹⁶ W/cm²) single- and double-ionization processes in helium at XUV wavelengths are presented. The laser wavelength is chosen near the | 2s2p ¹ P autoionization structure and the dynamics are explored. Single and double ionization yields, as well as the photoelectron energy spectrum for photon energies around the autoionization structure are calculated. In the case of a pulse of few femtoseconds duration, no significant enhancement of the double ionization yield has been found in tuning the photon frequency around the peak of the resonance. It is also shown that in the case of a long pulse (and hence narrow compared with the relevant autoionization width), the branching ratio of double to single ionization yield can be relatively enhanced by tuning to the absorption minimum of the resonance. Received 19 February 2002 / Received in final form 2 May 2002 Published online 19 July 2002     

激光方脉冲作用下强场自电离过程

本文研究了激光方脉冲作用下的强场自电离过程,从而推广了以往包含高阶离化的研究,讨论了基态布居和自电离共振线型在强场下受激光脉宽、光强的影响。结果表明,强场自电离过程及其中的高阶离化不仅与光强有关,而且还和原子与激光相互作用的时间紧密相关。