不对称偏振控制方案中两束脉冲强度比改变对原子电离及高次谐波产生的影响

偏振控制方案用以产生阿秒脉冲,其高次谐波辐射仅发生在偏振门内的线性半个光学周期,且可得到在整个平台区及截止位置附近皆连续的谐波谱。利用Ammosov-Delone-Krainov隧穿电离理论和强场近似方法,数值模拟了偏振控制方案中两束反向旋转圆偏振脉冲之间强度比对原子的电离几率及高次谐波发射功率谱的影响。研究发现,合理控制两束脉冲的强度比,可确保原子的有效电离发生在偏振门的前1/4光学周期,这有利于得到频域上优化的高次谐波发射谱。此外,可以根据需要在强度比小于1的范围内优化选择谐波谱的截止位置和转换效率。     

利用43飞秒的强激光脉冲实现单个阿秒脉冲输出的新机理

研究了多个光周期的长脉冲(43 fs)激光与氖原子相互作用产生的高次谐波的辐射特性. 通过计算机数值模拟，发现当激光场的强度超过饱和光强时，原子将会在几个光周期内被迅速电离，使得原子的高次谐波谱在截止区呈现出平滑的多平台结构. 同时，在高频波段离子产生的高次谐波的影响将变得十分显著. 通过选取合适的子平台进行频率叠加，在消除了离子的高次谐波的影响后，可以获得单个的阿秒软X射线脉冲. 关键词： 高次谐波 阿秒脉冲     

利用单光子和双光子共振电离增强He原子谐波强度

理论研究了He原子在吸收紫外光子后对高次谐波的强度的影响。结果表明：当紫外光光子能量满足He原子基态与激发态的单光子和双光子共振跃迁时,谐波强度有超过2个数量级的增强。当紫外光光子能量满足He原子基态与激发态的多光子共振跃迁时,谐波强度增强明显减弱。分析电离几率表明,单、双光子共振电离在紫外共振电离中起主要作用,因此导致谐波强度的明显增强。同时,在啁啾调频场的作用下谐波截止能量也明显延伸,可以获得一个强度较高的谐波光谱连续区。选取该谐波连续区可获得脉宽为40 as的孤立脉冲。     

双色激光场中激光强度和脉宽对线性多原子分子离子电离的影响

 利用强激光场电离和离解分子来研究分子激发态的波包结构是强场物理的重要研究方向。利用短时指数传播子对称分割法和快速傅里叶变换技术，数值求解了一维含时Schr-dinger方程，探讨了双色激光场中激光的基波和谐波强度之间的不同配比以及脉宽对线性多原子分子离子电离的影响。理论计算结果表明：基波和谐波的相对相位为π时，尽管随着激光的基波和谐波强度之间配比的变化，电离几率随原子间距变化的趋势基本保持不变，但在一定的激光基波强度下（1.2×10¹³~1.2×10¹⁵ W/cm²)，激光基波强度的变化可以明显改变电离几率随原子间距变化的趋势。另外，激光脉冲的持续作用可以增强分子的电离，取原子个数为5，基频光波长为800 nm，基波与谐波的强度配比为4，频率配比为2，当其作用时间达到75 fs时，电离基本接近饱和。采用外静电场电离模型能够合理地解释这些现象。     

电荷共振增强电离和离解电离在H~+_2谐波辐射中的贡献

理论研究了电荷共振增强电离和离解电离在H~+_2谐波辐射中的贡献.结果表明:在少周期激光场下,谐波辐射只由电荷共振增强电离贡献产生,谐波光谱呈规则的奇次谐波.在多周期激光场下,谐波辐射由电荷共振增强电离和离解电离共同贡献产生,但是电荷共振增强电离在谐波辐射中起主要作用.并且低阶谐波呈现偶次谐波.最后,通过分析含时核运动,电离几率以及谐波辐射时频分析图解释了少周期和多周期激光场驱动H~+_2辐射谐波的过程.     

强激光场中长程势与短程势原子产生高次谐波与电离特性研究

用数值方法求解含时薛定谔方程，研究了具有长程势和短程势的一维原子在强激光场中的高次谐波和电离特性. 在强激光场中，长程势和短程势原子产生的高次谐波具有相似的特性，对应的平台和截止位置相同，但是短程势原子没有低阶的高次谐波，而长程势和短程势原子在激光场中的电离概率明显不同. 研究结果表明，原子的激发态结构对低阶的高次谐波和原子的电离概率有重要影响. 关键词： 强激光场 高次谐波 电离概率     

超强激光场中氢原子辐射高次谐波蒙特卡罗模拟

运用蒙特卡罗方法，模拟和计算出在超强激光场中，氢原子在相对论领域的电离几率和辐射出的高次谐波，并且讨论了氢原子的电离几率和辐射出的高次谐波与激光场的电场和磁场的关系。     

对超短脉冲强激光在大气通道中产生的三次谐波偏振特性及白光光谱调制特性的研究

研究了超短脉冲强激光在大气中传输产生电离通道后辐射的三次谐波强度随激光偏振的变化.此外，还研究了产生的白光辐射在短波长上的有规律的谱调制，分析了白光谱调制的产生机理. 关键词： 超短脉冲激光 大气通道 超连续辐射 三次谐波     

高频激光脉冲作用下原子的光子和光电子发射

通过数值求解含时薛定谔方程, 研究了原子在高频激光作用下的电离概率、光电子谱和谐波发射谱. 研究发现, 随着入射激光强度的增加, 原子的电离概率逐渐增加, 达到最大后下降, 其光电子发射谱和高次谐波发射谱均由单峰结构变成多峰. 而通过对谐波发射谱的时间-频率分析发现, 在电离抑制区域, 脉冲的峰值附近谐波受到抑制, 谐波发射主要发生在上升沿和下降沿, 二者的干涉效应产生了谐波的多峰值结构. 利用光电子发射谱和谐波发射谱随入射激光强度的改变规律, 可以实现对引起原子电离抑制的激光强度进行诊断.     

产生短波长高次谐波条件的优化计算

 从电离的几率方程出发,得到了适用于任意激光脉冲宽度下原子的饱和激光强度和最高次光谐波光子能量与各激光参数的关系表达式,并由此给出了产生高次谐波的优化条件。解决了当超短脉冲激光的脉冲宽度小于皮秒时,产生高次谐波（HHG）的隧道电离理论中的Ammosov－Delone－Krainov方法对产生高次谐波的饱和激光强度以及最高次谐波光子能量的估算不可靠的问题。     

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.     

阈上电离与高次谐波

通过数值求解一维含时薛定锷方程，研究阈上电离与高次谐波随激光强度的变化关系，结果表明，两者具有相同的特性，都具有平台区和截止位置，但两者又有差别，较低激光强度作用下，谐波谱有平台而光电了能谱为单调下降的，激光强度较高时，两者都平台，对应的平台区和截止位置相同。     

Polarization effects in resonance-enhanced frequency tripling and multiphoton ionization in xenon under excitation by crossed laser beams

Generation of resonance-enhanced third harmonic and multiphoton ionization in xenon have been studied for different polarizations of crossed laser beams. Polarization control over the harmonic generation and resonant ionization processes in crossed beams is analyzed and discussed.     

Atom in a femtosecond bichromatic laser field

The ionization of real hydrogen atom is studied under the action of a two-color pulsed laser field of duration 2.12 fs consisting of a fundamental frequencyω and one of its harmonics. We study the effect of phase difference (φ betweenω and its harmonic on the ionization probability. It is found that ionization can be switched on and off by varying the relative phaseφ betweenω and its harmonic.     

激光强度依赖的阈下谐波产生机制

利用广义伪谱方法精确数值求解了氢原子在强激光场中的三维含时薛定谔方程,获得了强激光中氢原子的含时波函数,利用时间依赖的偶极矩的傅里叶变换得到了高次谐波谱,研究了氢原子在强激光场中发射低于电离阈值的谐波谱对激光强度的依赖性.研究发现,激光强度在低于电离阈值的谐波产生的通道选择的过程中扮演着重要角色,主要有两种量子通道对阈下谐波的产生有贡献,即广义的短轨道和长轨道,其中长轨道对激光场强度比较敏感.结合小波时频变换、经典轨道分析、以及强度依赖的量子通道选择分析,本文阐明了其背后的物理机制.     

Effects of Pulse Durations on High-order Harmonic Generation

ＥｆｅｃｔｓｏｆＰｕｌｓｅＤｕｒａｔｉｏｎｓｏｎＨｉｇｈｏｒｄｅｒＨａｒｍｏｎｉｃＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＬＩＸｕｅｘｉｎＬＩＵＹａｑｉｎｇＺＨＡＩＫａｎＸＵＺｈｉｚｈａｎＨＡＮＳｈｅｎｓｈｅｎｇ（ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓａｎ...     

Soft-x-ray wavelength shift induced by ionization effects in a capillary

Coherent soft x rays are produced by high-harmonic generation in a capillary filled with Ar gas. We demonstrate that the tuning of the harmonic wavelengths with intensity and chirp arises from changes in the Ar ionization level. Control over the tuning can be achieved either by changing the average intensity of the laser pulse or by varying the quadratic spectral phase of the laser pulse. We observe an ionization-dependent blueshift of the fundamental wavelength that is directly imprinted on the harmonic wavelengths. The harmonic tuning is shown to depend on nonlinear spectral shifts of the fundamental laser pulse that are due to the plasma created by ionization, rather than directly on any chirp imposed on the fundamental wavelength.