超短脉冲相位测量及非顺序双电离电子关联

1、超短脉冲相位测量及非顺序双电离电子关联本论文主要是对当前物质与强激光场相互作用中高阶非线性光学基本现象之一的强场电离进行了系统的理论研究。所研究的内容主要包括两大方面,一是强场阈值上电离对周期量级超短脉冲载波包络相位的依赖关系;二是强场非顺序双电离的电子关联效应,包括对载波包络相位的依赖关系,利用分子固有偶极矩操控非顺序双电离的动力学过程以及很低激光强度下的共振双电离过程中的微观动力学。对于周期量级的超短脉冲,在阈值上电离中重散射光电子主要产生于脉冲包络最大值附近的非常短的时间段内。通过量子力学计算我们发现因长短量子轨道干涉导致的光电子谱高能区上的大间距条纹在很高激光强度下对载波包络相位变化十

2、分灵敏。由此我们提出了一种精确测量相位的方法。测量高能截止区内干涉条纹随相位变换的微小移动距离实现对载波包络相位变化的高度精确测量。通过数值求解含时薛定谔方程,我们研究了周期量级脉冲驱动的不对称分子高阶阈上电离。计算所得到的高阶阈上电离谱对脉冲的载波包络相位同样十分敏感。因为在不对称分子中存在一个不对称的势井,所以不对称分子高阶阈值上电离产率的左右不对称与原子的情况差别很大。如果利用不对称分子高阶阈上电离产率的左右不对称来测量周期量级脉冲的载波包络相位,将会比利用原子的情况更加精确。通过数值求解1+1维双电子含时薛定谔方程,我们深入地研究了Ar原子非顺序双电离对周期量级脉冲载波包络相位的依赖。

3、模拟所得到的双电子动量谱因载波包络相位的变化而呈现出不对称性。模拟的Ar(2+)离子动量谱与实验测量的结果在定性上取得了很好的一致。双电离总产率的左右比值对载波包络相位的依赖与原子阈值上电离的情况十分相似。此外,还比较了电子-电子长程相互作用与短程相互作用的对非顺序双电离的影响,发现电子短程相互作用更有利于非顺序双电离。不对称分子HeH+双电离的(1+1)维量子力学模拟表明双电子动量谱具有明显的不对称性。而且这种不对称性还依赖于激光强度,即双电离机制。不对称分子独特的电荷分布是造成这种现象的根源。据此我们提出了一种通过改变不对称分子固有偶极矩与激光场偏振方向的相对夹角来达到控制非顺序双电离动力

4、学。随后利用经典三维系综模型,首次展示了利用这种方法操纵不对称分子在强场非顺序双电离过程的双电子发射方向以及双电离总产率。双电子发射方向的控制是由固有偶极矩在激光偏振方向的分量决定的。固有偶极矩的横向分量可以控制重碰撞的概率,因此影响双电离总产率我们研究了激光强度低于碰撞阈值下非顺序双电离的微观动力学过程和能量关联。在近红外波长,量子力学模拟的电子关联动量谱的几个显著特征揭示了共振双电离过程,即处于双激发态的两电子能同时吸收整数倍的光子,并且共享剩余能量。电子之间的排斥能主要是在连续态释放并转换为电子的动能。同主题文章1.华中科技大学 J. 科技创业月刊. 2006.(09)2.杜强,朱江峰,

5、滕浩,运晨霞,魏志义. 5fs放大激光脉冲载波包络相位的锁定研究 J. 科学通报. 2008.(01)3.鸣非. “转化”继续深化华中科技大学打造科技成果转化“平台” J. 科技创业月刊. 2002.(07)4.“而今迈步从头越”华中科技大学产业追踪报道 J. 科技创业月刊. 2002.(07)5.刘晶南,孙鑫. 电子关联与二维晶格的不稳定性 J. 物理学报. 1992.(01)6.范永昌,李名生,李白文. 原子激发态的二体电子关联变分计算 J. 物理学报. 1988.(10)7.陈思中,刘继文,周前进. 探索中国高校“国际化”新模式华中科技大学向世界知名高水平大学迈进 J. 科学学与科学技术管理. 2001.(07)8.鲍诚光. 利用分波分析研究氦原子3pe态的电子-电子关联 J. 中国科学A辑. 1993.(01)9.华中科技大学机械学院 J. 实验技术与管理. 2009.(01)10.冯伟国,孙鑫. 铝表面的电子关联函数 J. 物理学报. 1985.(07)【关键词