双波长圆偏振光场中分子电离动力学的研究新进展

超短激光脉冲的出现为人们研究原子分子内电子的超快动力学过程提供了重要的技术手段。强激光诱导原子分子的光电离过程是光诱导物理过程的基石,也是目前强场物理领域的前沿热点之一。本文重点综述了双波长圆偏振光场中分子电离动力学的研究进展。首先,介绍了研究强场分子电离动力学的半经典模型,给出了电离电子波包的相位和振幅分布。然后,介绍了利用双波长圆偏振光场测量H2分子和CO分子的电离动力学的研究,发现电离电子的振幅结构以及隧穿后电子受到的长程库仑势都会影响电子的动力学过程。此外,电子波包的相位结构也会包含在光电子的发射角中,这个初始相位编码了电子吸收光子而电离过程中的时域信息。最后,对新型阿秒钟在分子光电离过程中的应用进行了总结,并展望了未来复杂分子体系的应用前景。     

强激光场下原子分子量子隧穿实验测量

强激光场下原子分子的多光子电离和隧道电离是极端条件下的量子现象,也是强场光物理中基本的动力学过程.测量原子分子在强激光场中的超快动力学对探索微观粒子内部结构和相互作用有重要意义.本文简述强场光电离中的基本概念和现象,并介绍强激光与原子分子相互作用研究中的重要仪器——冷靶反冲离子动量成像谱仪(COLTRIMS),最后展示了基于COLTRIMS系统研究电子隧穿过程中势垒下相位对光电子动量谱的影响.     

分子轨道高时空分辨成像

在超短激光脉冲的激发下,原子分子会发生强场阈上电离、高次谐波辐射等高阶非线性的强场物理过程.通过对这些过程中产生的光、电子信号的分析,可以实现对原子分子结构及其超快动力学过程同时具有埃量级空间分辨和亚飞秒量级时间分辨的探测,为人们在极端条件下研究微观世界的物质结构和基本物理过程提供了强大的工具.自2004年发展起来的基于分子高次谐波的分子轨道层析成像方法,可以实现对分子轨道波函数本身的高时空分辨层析成像.这将帮助人们更加深刻地认识化学反应过程的物理本质.本文介绍了分子轨道层析成像的理论方法,并综述了十余年来分子轨道层析成像理论的新进展.     

双色场控制与测量原子分子超快电子动力学过程的研究进展

超短超快激光脉冲的出现为人们探索原子分子中超快电子动力学过程提供了强有力的工具.阿秒脉冲和强激光脉冲电场整形技术能够获得电子波包在亚飞秒时间尺度的动力学信息,发展出了一系列阿秒超快光谱学技术,如阿秒条纹相机、阿秒瞬态吸收谱等,成功地应用于原子、分子和固体中电子运动的探测.其中双色激光场就是通过电场整形技术实现电子相干运动控制和探测的一种重要手段,本文综述了中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室近几年来在双色场控制与测量原子分子超快过程方面的研究工作.     

超快飞秒激光场中原子分子量子态调控

超快激光及其调控技术的发展使得原子分子量子态超快测控受到广泛关注,这些研究加深了对强激光与原子分子量子态相互作用的认识。本文回顾了相关领域的研究进展,特别集中在超快激光场对分子转动、解离的调控以及原子分子电离的量子态调控的研究,并对未来发展进行了展望。     

电子动力学及相干辐射的强场调控与阿秒探测*--强场与阿秒物理领域中的重大课题研究进展

电子动力学及相干辐射的强场调控与阿秒探测是强场物理与阿秒物理领域中的重大课题。通过同步探测阿秒辐射和太赫兹辐射,文章作者首次实现了阿秒精度的太赫兹产生动力学的探测与控制,表明阿秒物理与太赫兹技术的结合有助于深入理解强场驱动下太赫兹产生机制和电子再散射动力学,展示了利用双色场控制电子波包相干相位,实现超快物理过程强场调控的可能。文章作者所提出的精确刻画太赫兹时域瞬时电场方案,有助于推动极化敏感的太赫兹谱学研究。可以预期,阿秒脉冲与太赫兹源技术不会局限于原子分子物理领域。实现阿秒物理与太赫兹技术之间的互为抽运与探测,将会极大地推动化学、材料科学、凝聚态物理等领域的高时空分辨的超快动力学探测。     

“超快光学”专题征稿

征稿范围:包括但不限于阿秒物理、超快成像、超快光谱、超快诊断、材料超快动力学、原子分子超快动力学、超快太赫兹光子学等研究领域。时间安排:全文投稿截止时间为2021年5月30日;专题出版时间:2021年第8期。     

“超快光学”专题征稿

征稿范围:包括但不限于阿秒物理、超快成像、超快光谱、超快诊断、材料超快动力学、原子分子超快动力学、超快太赫兹光子学等研究领域。时间安排:全文投稿截止时间为2021年5月30日;专题出版时间:2021年第8期。     

具有空间结构的强激光场与原子相互作用研究的新进展(特邀)

随着超快超强激光技术的发展,强激光场光与物质相互作用的研究得到了广泛的关注。与此同时,光场调控技术在经典光学领域中的快速发展为光学操控提供了一个新的自由度。近年来,这两个不同领域之间的结合——具有空间结构的强激光场与物质相互作用,成为了强场物理前沿研究的热点之一。光电离和高次谐波是传统强场科学中两个十分基本又非常重要的物理过程。本文总结和综述了涡旋强激光场对光电离过程的影响和控制方面的研究进展,以及利用涡旋光束或者柱矢量光束驱动气体高次谐波产生等方面的最新工作,最后展望了具有空间结构强激光场与物质相互作用物理和光场调控研究的发展方向。     

强激光场原子隧道电离的研究新进展

光与物质的相互作用一直是科学的主旋律之一.随着超强超短激光技术的快速发展,如今人们可以研究单个原子的内部世界,并调控光与电子的相互作用,从而实现了对原子内电子的超快动力学过程的探索.强激光诱导的原子隧道电离是众多强场物理现象的基石,具有重要的研究意义,也是研究前沿的热点之一.综述了强场原子隧道电离的最新研究进展,基于隧...     

Polarimetric-Spectral-Sensitive Compressed Ultrafast Photography Enables Real-Time Intensity Visualization of Time-Varying Polarized Ultrafast Laser Pulses

Ultrafast laser pulses with complex spatiotemporal and polarization couplings have shown great application prospects in coherent control, particle acceleration, molecular dynamics excitation, and chiral or anisotropic detection. It is very important to observe the polarization-coupled ultrafast laser pulses for characterizing the performance of laser source and understanding the laser-matter interaction, but there is currently no detection technique that can completely characterize them, including the spatio-, spectral-, and polarimetric-temporal information. In this work, a polarimetric-spectral-sensitive has been compressed ultrafast photography (PS-CUP) to realize the real-time intensity visualization of time-varying polarized (TP) ultrafast laser pulses. PS-CUP can not only distinguish the polarization state of a TP pulse, but also realize the spatio-, spectral- and polarimetric-temporal measurement. To demonstrate the ability of polarization resolving detection, PS-CUP is used to successfully distinguish between the sinistral and dextral TP pulses and measure the angle and degree of linear polarization of a dextral TP pulse, respectively, and the experimental results are highly consistent with theoretical simulations. Owing to the unprecedented multidimensional detection ability, PS-CUP is prospected to provide a powerful tool for the diagnosis of various complex ultrafast laser pulses and the detection of ultrafast chiral optics.     

双重复频率锁模Yb:YAG陶瓷激光器

近年来,双重复频率锁模激光器在诸如双光梳光谱和异步光学采样等应用领域吸引了广泛关注.基于单一激光腔的双梳系统能大大降低成本,简化系统结构,且性能优异.双重复频率锁模激光器为发展紧凑型和实用型双梳装置开辟了道路.本文报道了一种可用作双光梳光谱系统光源的双重复频率锁模Yb:YAG陶瓷激光器.该激光器基于半导体可饱和吸收镜锁模技术,采用双通道抽运结构,利用新型非水基流延成型制备的Yb:YAG透明陶瓷,在单一的五镜腔中,当吸收抽运光功率为5.6 W时,实现了自启动、稳定运转的双重复频率锁模脉冲Pulse1和Pulse2,其重复频率分别为448.918和448.923 MHz,重复频率差为5 kHz.在吸收抽运功率为7 W时,得到最大的总平均输出功率170 mW,其中Pulse1和Pulse2的功率分别为89和81 mW,相应的光谱宽度分别为1和1.16 nm.性能相似的双重复频率脉冲彼此间保持了良好的相干性,实验结果证明了双通道抽运在双重复频率锁模激光器应用中的可行性,此种新型双重复频率激光器在双光梳光谱和测距等领域具有较好的应用潜力.     

激光光场的大行程相位锁定及控制系统

提出了一种实现大行程飞秒激光脉冲对相位控制的方法。其设计思想是:在迈克耳孙干涉仪中,利用改变激光偏振态的方法改变输出两光束的光程差因子。在对He-Ne激光输出的两束光实现相位锁定的基础上,进而提出了一种可对于超短激光双脉冲相对相位差实现超大行程控制的方法。对He-Ne激光的动态相位锁定、以及飞秒激光脉冲对的相对相位差控制分别作了实验验证。对He-Ne激光的静态相位锁定结果表明干涉仪两臂光程差可以控制在纳米精度;而飞秒激光脉冲测量自相关曲线与理论拟合结果非常接近,经傅里叶变换可得到较好的单峰谱图。该系统能够在实验范围中几乎无行程限制地实现飞秒激光脉冲对的相对相位动态稳定控制。     

超短脉冲光纤激光器新进展及其应用

超短脉冲光纤激光器是目前激光技术研究领域中最具有活力的研究课题．有着巨大的应用前景。本文介绍超短脉冲光纤激光器的发展概况及最新进展，论述掺稀土超短脉冲光纤激光器原理，对其关键技术及多种新型技术方案做了介绍和比较，分析超短脉冲激光器的应用前景及发展趋势。     

Study of transient luminescence of three kinds of Ru complexes bound to DNA

The transient luminescence of three kinds of ruthenium complexes [Ru(bpy)₂(7-CH₃-dppz)]²⁺, [Ru(bpy)₂(7-F-dppz)]²⁺ and [Ru(phen)₂(7-F-dppz)]²⁺ bound to calf thymus DNA (ctDNA) has been studied by using the time-resolved spectroscopy. The results show that the luminescence is due to the radiative decay from the charge-transfer states to the ground state. By the interaction with DNA, the radiativeless rate of the photoexcited Ru complex molecules decreases, which results in the increase of luminescence lifetime and efficiency. The structure of the Ru complex has an important impact on the interaction with DNA. The [Ru(bpy)₂(7-CH₃-dppz)]²⁺ shows the longest luminescence lifetime (about 382 ns), while the [Ru(bpy)₂(7-F-dppz)]²⁺ shows the shortest lifetime (about 65 ns). The possible origin of the luminescence dynamics is discussed. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 60478013 and 20571089), the Key Program of Natural Science Foundation of Guangdong Province of China (Grant No. 05101819), the Doctoral Program Foundation of Institutions of Higher Education of China (Grant No. 20040558031) and the Scientific Research Foundation of Maoming College (Grant No. 203346)     

光谱扫描滤波法提升飞秒激光信噪比的理论分析

在时间--频率域中,啁啾脉冲被淹没在放大自发辐射等噪声中,且其瞬时频率线性分布,基于此,提出采用光谱扫描滤波的办法来提升高功率飞秒激光系统的信噪比,并以法布里--珀罗干涉仪作为光谱扫描滤波器,对该法提升信噪比的效果进行了详细的理论分析.采用短时傅里叶变换方法,研究了光谱扫描滤波器对自发辐射放大(ASE)的滤波效果,数值分析表明,在时间抖动为-2 ps到2 ps之间、光谱扫描滤波器的通带宽度为0.4 nm条件下,该法能将飞秒激光系统的信噪比提升2个量级,而啁啾信号光以超过90%的透光率通过光谱扫描滤波器;级联光谱扫描滤波方式能进一步提升飞秒激光信噪比.     

DYNAMICS OF IONIZATION-ENHANCED SPECTRAL EXPANSION IN WATER INDUCED BY AN INTENSE FEMTOSECOND LASER BEAM

The dynamic process of white-continuum generation in water was investigated by the pump－probe technique with a femtosecond intense laser at 805nm. The spectrum width of the probe beam was broadened at the blue side and varied with different delay times. This blueshift was attributed to the ionization-enhanced optical nonlinearity, in which both the multi-photon ionization and avalanche ionization had an effect.     

频率分辨光学开关法行迹相位还原的时频分析

将小波变换分析光谱相位相干原理应用于频率分辨光学开关(FROG)行迹图的时间-频率分析，不需要传统的迭代算法，从对FROG行迹的脊的分析中，直接得到超短脉冲的相位.对于FROG行迹的脊变化平缓的脉冲得到了精确的相位. 关键词： 超短脉冲 相位重建     

超快光电测量技术

本文综述了近年来趔快光电测量技术的新进展,其中包括扭快光电材料的特性、高速光电器件的基本原理,着重介绍了若干主要的用快光电测量技术．     

超快光电测量技术

本文综述了近年来趔快光电测量技术的新进展，其中包括扭快光电材料的特性、高速光电器件的基本原理，着重介绍了若干主要的用快光电测量技术．