量子系统保结构计算新进展

本文主要介绍量子系统保结构计算最新进展情况,分以下几部分内容:哈密顿系统的辛算法、适合于量子系统的哈密顿量显含时间的辛算法、A2B模型分子和双原子分子系统的经典轨迹辛算法计算、双原子分子CO在激光场中的经典轨迹的辛算法计算及其振动和解离、定态Schr dinger方程的辛形式及求解定态Schr dinger方程本征值问题的辛 打靶法、含时Schr dinger方程的保结构算法及其在激光原子物理中的应用、伪分立态模型、强激光与原子相互作用的渐近边界条件、"非齐线性正则方程"的辛算法及其在计算强激光场中一维原子的多光子电离和高次谐波发射中的应用以及Heisenberg方程的保结构计算等等。     

量子系统保结构计算新进展

本文主要介绍量子系统保结构计算最新进展情况,分以下几部分内容:哈密顿系统的辛算法、适合于量子系统的哈密顿量显含时间的辛算法、A2B模型分子和双原子分子系统的经典轨迹辛算法计算、双原子分子CO在激光场中的经典轨迹的辛算法计算及其振动和解离、定态Schr dinger方程的辛形式及求解定态Schr dinger方程本征值问题的辛 打靶法、含时Schr dinger方程的保结构算法及其在激光原子物理中的应用、伪分立态模型、强激光与原子相互作用的渐近边界条件、"非齐线性正则方程"的辛算法及其在计算强激光场中一维原子的多光子电离和高次谐波发射中的应用以及Heisenberg方程的保结构计算等等。     

用伪谱方法研究强激光场中一维原子的稳定性

将伪谱方法推广应用到Kramers-Henneberger (KH) 坐标系中求解了一维原子在强激光场中的薛定谔方程,研究了强激光场中一维原子的稳定性.结果表明,在中等强度的激光场中,原子没有发生电离抑制,而在高频超强激光场中,原子的电离受到抑制.     

双色激光场中高次谐波转化效率的提高

采用渐近边界条件和辛算法数值求解双色激光场与模型P?schl-Teller势相互作用的含时Schr?dinger方程，计算了电离概率、平均位移、高次谐波以及跃迁概率；数值结果显示添加6倍频光的双色激光场能使高次谐波转化效率明显提高.分析了双色激光场极大地提高高次谐波转化效率的机理，并且通过对产生特定级次谐波的跃迁概率的计算，给出高次谐波转化效率提高的具体数值. 关键词： 渐近边界条件 辛算法 双色激光场 高次谐波     

用伪谱方法计算强激光场中一维原子的阈上电离谱

引入非线性空间变换,用伪谱方法求解了一维原子在强激光场中的薛定谔方程,再利用B样条函数和傅立叶级数的线性组合构造原子未微扰的本征函数,计算了一维原子在强激光场中的阈上电离谱,其结果与分裂算符法得到的结果符合得很好.     

任意偏振激光作用下二维模型H原子的谐波发射

采用二维渐近边界条件和辛算法数值求解了任意偏振激光和H原子相互作用的二维含时Schrödinger方程的无穷空间初值问题. 计算了二维H原子在不同偏振激光作用下的谐波发射,得到各种椭圆率下谐波谱的特点与已有文献结果一致.通过电子的基态布居概率和某一时刻的概率密度分布以及电子的平均位移,对不同椭圆率下谐波谱的特点进行了分析. 结果表明,将渐近边界条件和辛算法推广到二维是合理和有效的. 关键词： 二维渐近边界条件 辛算法 任意偏振激光 高次谐波     

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     

强场一维模型问题的保Wronskian守恒算法

提出辛算法是保Wronskian守恒的算法,把辛算法应用于强激光场一维模型的计算中,结果显示,Wronskian保持不变,与理论分析一致。     

近共振区超短强激光脉冲激发的等离子体尾波场

 用一维相对论粒子模拟研究了相对论超短强激光脉冲在等离子体中传播时激发的尾波场，初步获得了近共振区尾波场的峰值幅度随激光脉冲宽度变化的特点，发现在近共振区等离子体波激发出现增强。通过准静态近似下尾波激发的一维非线性方程数值求解，并与粒子模拟结果比较，得到了该非线性方程的适用范围：当激光脉冲宽度小于等离子体波波长的4倍时，该方程所得结果与粒子模拟结果一致；而当激光脉冲宽度大于该数值时，该方程不再适用。     

双色场中高次谐波转化效率提高的数值研究

采用渐近边界条件和辛算法数值求解了双色激光场分别与模型Pschl-Teller势和模型He⁺相互作用的含时Schrdinger方程的无穷空间初值问题,计算了电离概率、电子平均位移、高次谐波与跃迁概率;数值结果显示,添加适当的倍频光的双色激光场使高次谐波转化效率极大提高,并给出定性与定量分析. 关键词： 辛算法 双色激光场 高次谐波 定量分析     

One-dimensional EM solitons in ultrashort intense laser pulse-partially stripped plasmas

The one-dimensional electromagnetic (EM) envelope solitons in ultrashort intense laser pulse-partially stripped plasmas were discussed based on the wave equation of intense laser pulse propagating in partially stripped plasmas. Under the weakly relativistic assumption, a modified nonlinear Schrödinger (NLS) equation describing the evolution of the EM field was derived. The analytical analysis shows that in the ultra-short broad beam limits, the relativistic nonlinearity and striction nonlinearity cancel each other, and a one-dimensional laser pulse envelope soliton can be formed only due to the polarization nonlinearity. The relationship between the characteristics of soliton and the parameters of laser pulse and partially stripped plasmas was discussed by numerical analysis.     

Mono-Energetic Proton Beam Acceleration in Laser Foil-Plasma Interactions

Acceleration of ions from ultrathin foils irradiated by intense circularly polarized laser pulses is investigated using a one-dimensional particle-in-cell code. As a circularly polarized laser wave heats the electrons much less efficiently than the wave of linear polarization, the ion can be synchronously accelerated and bunched by the electrostatic field, thus a monoenergetic and high intensity proton beam can be generated.     

Theoretical analysis of PPE measurements in liquids using a thermal-wave cavity

The photopyroelectric measurements in a thermal-wave cavity (PPE) were analyzed with a conventional one-dimensional approach and a three-dimensional approach. The calculations show that the dimensionality of the thermal-wave field in the cavity depends on the boundary conditions and the beam size of the applied laser. The study resulted in identifying ranges of heat transfer rates and cavity configurations for which accurate quantitative measurements of the thermal diffusivity of intracavity fluids can be made within the far simpler, but only approximate, one-dimensional approach conventionally adopted by users of thermal-wave cavities.     

双色激光场中一维氢分子的经典动力学性质研究

应用经典理论方法,采用辛算法,数值求解双色激光场作用下的一维共线氢分子的哈密顿正则方程,得到氢分子在激光场作用下的经典轨迹,并计算H₂⁺,H₂²⁺,H,H⁺等产物的产生概率随时间的演化,分析了双色场的光强、倍频、相位的变化对氢分子动力学性质的影响并给出相关的物理解释.     

Laser-induced reshaping of the density of impurity states in GaAs/AlGaAs nanowires

The binding energy of shallow-donor impurities in a cylindrical quantum well wire irradiated by an intense non-resonant laser field is calculated within the effective mass approximation by using a variational procedure. Accurate laser-dressing effects are considered for both the confinement potential of the wire and the Coulomb potential of the impurity. The computation of the ground state subband energy eigenfunctions for different laser field intensities is based on a bidimensional finite element method. Important changes of the electron probability density under intense laser field conditions are predicted. The study reveals that the laser field compete with the quantum confinement and breaks down the degeneracy of states for donors symmetrically positioned within the nanostructure. A proper analysis of the density of impurity states is found to be essential for controlling the optical emission related to shallow donors in semiconductor quantum wires.     

类氢离子在强激光场中产生的阿秒脉冲

利用数值方法求解一维模型氢原子和类氢离子在强激光场中的含时薛定谔方程,研究了由它们产生的高次谐波谱构造的阿秒脉冲规律。研究结果表明,对于高电荷离子而言,由于高次谐波平台的显著展宽,使得构造的相应阿秒脉冲的宽度大幅度缩短,从而可以得到脉宽低于 阿秒的超短脉冲。     

通过双色激光场和低频电场合成获得孤立40阿秒脉冲

本文提出了一个在双色激光场上叠加低频电场来拓宽高次谐波谱平台区域,从而获得孤立40阿秒脉冲的方案.计算中,我们针对氦原子数值求解了一维含时薛定谔方程,并结合电子的经典回碰动能随时间分布图以及时频分析图,分析了低频电场对高次谐波谱产生过程的影响.计算结果表明,该方案可以有效的拓宽谐波谱的平台区域.通过叠加适当阶数的谐波谱,我们得到了孤立40阿秒脉冲.     

相对论质量修正效应对超高次谐波的影响

通过分别求解含时狄拉克方程和含时薛定谔方程, 研究了一维模型原子在相对论超强激光脉冲作用下的超高次谐波发射过程. 研究结果表明: 在弱场强条件下, 相对论的模拟结果可以退化到非相对论的结果; 随着场强的增强, 可以逐渐观察到明显的相对论质量修正效应. 此外, 根据发展的相对论的"三步"模型并结合小波时频分析方法, 分析了谐波平台的截止位置和发射效率.     

双色激光场中1维共线氢分子离子的经典动力学研究

 运用经典理论方法，并采用辛算法数值求解了双色激光场作用下1维共线氢分子离子(H₂⁺)的哈密顿正则方程，得到了氢分子离子在激光场下的经典轨迹。计算了单色场和双色场下氢分子离子(H₂⁺)的存活几率、电离几率、解离几率、库仑爆炸几率随时间的演化，分析了双色场的相位、强度、强度比及倍频的变化对氢分子离子动力学行为的影响,并给出了相应的物理解释。