叠加态高次谐波发射的研究

【摘要】强激光和原子、分子相互作用产生的高次谐波谱呈现出独特的平台结构。利用高次谐波发射能产生极紫外甚至X射线波段的相干辐射及阿秒量级的超短脉冲激光。目前，限制高次谐波应用的主要原因之一是其发射强度不够高，如何有效地提高其强度成为人们研究的重点。在宏观方面，人们采用松散聚焦方案，使更多的原子参与到谐波发射过程再结合优化的相位匹配条件提高谐波强度。在微观层次，先入射一束预脉冲将原子激发，然后用主脉冲辐照叠加态原子可以大幅度提高谐波的转化效率。为了更好的提高其发射效率，首先需要澄清叠加态原子谐波发射的机制，本论文运用含时伪谱方案研究该问题，在此基础上进一步分析束缚电子的运动对谐波发射的影响。具体研究的主要内容如下：第一部分计算了体系初态为不同能态构成的叠加态产生的高次谐波发射谱，分析了高能和低能部分的谐波发射机制。研究发现，谐波发射谱随着谐波能量的增加呈现出双平台结构，二者谐波发射的机制是不同的：对于低能量谐波发射平台，是由电子从激发态电离，在激光场作用下返回母离子与母离子激发态复合产生；对于高能量谐波发射平台，电子从激发态电离，返回母离子的基态产生。结合不同平台的谐波，可以准确地诊断体系不同初态的布居。第二部分研究了体系初态为相同能态构成的叠加态产生的谐波发射谱。将体系的含时偶极矩按照不同对称性的跃迁拆分，可以研究体系对称性对谐波发射的影响。研究发现，电子电离后回复到母离子时体系的束缚态的对称性对谐波发射起了决定性作用。可以利用叠加态谐波发射探测束缚电子的运动过程。
【作者】魏珊珊；
【导师】杨玉军；
【作者基本信息】吉林大学，原子与分子物理，2014，硕士
【关键词】高次谐波；叠加态；含时薛定谔方程；

【参考文献】
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