强激光场中离子HD+光解离几率的相干控制

对含时薛定谔方程用短时传播子的对称分割法求得了非微扰的数值解,计算了强超短脉冲基频激光(波长306.7nm)与其三倍频激光作用下的离子HD⁺光解离的相干控制参量大小设该离子的初态为电子振动.基态其中的相干激发是共振的.二束光之间的相对相位变化从0到360°在基频和倍频激光强度各为5×10¹³W/cm²和5.09×10⁸W/cm²情形下,发现相对相位为π时,光解离几率达到最大。     

1 053，527，351 nm倍频分离膜的制备与性能研究

 用电子束蒸发及光电极值监控技术在石英基底上沉积了三倍频分离膜，将部分样品置空气中于250 ℃温度下进行3 h热退火处理。然后用Lambda900分光光度计测量了样品的光谱性能；用表面热透镜技术测量了样品的弱吸收值；用调Q脉冲激光装置测试了样品分别在355 nm和1 064 nm的抗激光损伤阈值。实验结果发现，样品的实验光谱性能良好，退火前后其光谱性能几乎没有发生温漂，说明薄膜的温度稳定性好；同时弱吸收平均值从退火前的1.07×10^-4下降到退火后的6.2×10^-5，从而使对基频的抗激光损伤阈值提高，从14.6 J/cm²上升到18.8 J/cm²，但是三倍频阈值在退火后有显著降低，从7.5 J/cm²下降到2.5 J/cm²。     

类铍离子低激发态等电子系列的能量、精细结构和超精细结构

采用多组态相互作用方法及Rayleigh-Ritz 变分方法，并考虑相对论修正和质量极化效应，获得了类铍离子等电子系列（Z=4-10）低激发态1s²2p2p ¹D^e和1s²2p3p ³P^e的相对论能量。同时还计算了精细结构和超精细结构。计算结果与其他理论和实验符合的很好。     

超短脉冲倍频中三阶非线性效应的影响及补偿

 为了提高超短脉冲二倍频的转换效率和改善出射倍频光的脉冲形状，对超短脉冲倍频中三阶非线性效应的影响进行了理论分析和数值模拟，并采用初始相位失配的方法来补偿三阶非线性效应的影响。结果表明：用KDP晶体二倍频中心波长为800 nm的超短脉冲，当入射功率密度大于100 GW/cm²时，三阶非线性效应是倍频转换效率的主要影响因素。对脉宽为50 fs，入射功率密度为250 GW/cm²的超短脉冲在KDP晶体（2 mm）中的二次谐波变换，当初始相位失谐0.9 mrad时，转换效率提高了10%，同时由三阶非线性效应引起的强度调制得到明显抑制，出射基频光和倍频光的脉冲形状得到明显改善。     

利用激光冷却原子束测量氦原子精密光谱

⁴He原子2³S₁→2³P_0,1,2跃迁的精细结构分裂,目前在理论和实验上都能够达到10^-8水平的精度,并可被应用于测定精细结构常数α, 和对量子电动力学进行检验.该方面实验研究的关键, 是需要提高测量信噪比,并消除各种可能的系统偏差, 将这一精细结构分裂测量到亚kHz水平.在设计的这套实验方案中, 首次结合激光冷却原子技术,通过激光横向冷却来提高亚稳态氦原子束的束流强度,并对三态亚稳态氦原子进行偏折, 将其从原子束中分离,从而大幅降低测量背景,并利用频率锁定激光器的边带扫描的方式来进行光谱测量,以使得扫描测量中保持足够的频率精度. 在目前基本搭建成的实验装置上,实验方法的可行性已经获得验证,分析表明有望实现亚千赫兹水平的测量准确度.     

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。     

类氮KⅩⅢ,CaⅪⅤ,ScⅩⅤ和TiⅩⅥ精细结构能级和跃迁波长的相对论多组态Dirac-Fock计算

本文用相对论多组态Dirac-Fock广义平均模型(MCDF-EAL)计算了可能成为激光工作物质的类氮KXIII,CaXIV,ScXV和TiXVI的2s²p³,2s²p⁴,2p⁵,2s²p²3s,2s²p²3p组态的各44条精细结构和24条3s—3p组态跃迁波长,其中关于KXIII,CaXIV,ScXV的3s,3p组态的计算值是本文预言的。     

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。     

超短超强激光与薄膜靶作用的光学光谱

 在SILEX-Ⅰ超短超强激光装置上,研究了30 fs,1.0×10¹⁹ W/cm²超短超强激光脉冲与薄膜靶作用产生的发射光谱。对于3 μm厚的铜靶,在激光沿靶面的镜面反射方向观测到二倍频和3/2倍频光谱,且都发生了红移。由红移量推测出等离子体反射面的后退速度约为2.6×10⁸ cm/s。对于200 nm厚CH靶,沿激光传播方向观察到超连续光谱,光谱波长范围从约300 nm延伸至约940 nm。利用MULTI-1D流体程序,模拟了超强激光的预脉冲与薄膜靶相互作用过程,结果表明,预脉冲对预等离子体的密度分布有显著影响,是导致实验观测光谱差异的原因。     

LiKGdF5:Er,Dy单晶的UV、VUV光谱和量子剪裁

报道了LiKGdF₅:Er(2%),Dy(0.4%)单晶在紫外激光和同步辐射真空紫外光激发下的光谱特性,讨论了在不同激光(He-Cd激光,325nm;3倍频的YAG:Nd激光,355nm)激发下Er³⁺离子和Dy³⁺离子的相对发射强度及其物理原因.通过真空紫外区激发光谱的测量,确定了Dy³⁺离子的4f⁸5d吸收带以及Er³⁺离子的4f¹⁰5d吸收带的能量位置.实验结果表明,用156.6nm的高能光子激发Er³⁺离子的4f¹⁰5d吸收带,可以产生量子效率高达200%的量子剪裁现象,并给予了合理的解释.     

高电荷态类锂等电子序列(Z=31~40)1s22p态能级结构的理论计算

利用多组态Dirac-Fock方法，本文研究了高电荷态类锂等电子序列（Z=31~40）离子1s22p激发态的精细结构. 考虑高关联轨道的电子关联影响以及Breit相互作用、量子电动力学效应和原子核运动效应等高阶修正，计算了2P1/2和2P3/2精细能级的本征能量，能级劈裂结果与已有理论计算一致. 结果表明，类锂离子1s22p态精细结构劈裂满足高电荷态的等电子序列标度规律（~ Z4）；发现离子空间尺寸随着原子序数增加收缩,相对论轨道1s1/2和2p3/2的径向电荷密度分布趋向于原子核.     

Frequency doubling of a fibre-amplified 1083 nm DBR laser

A good frequency standard is required at 1083 nm for measurements on the fine structure of helium and of the fine structure constant. Several milliwatts of CW frequency-doubled light offers the prospect of stabilisation to a Doppler-free hyperfine transition in molecular iodine. The 1083 nm emission of an extended-cavity DBR diode laser has been amplified using an ytterbium-doped fibre amplifier, and applied to a type-I phase matched Mg:LiNbO₃ crystal in a high-Q fundamental-resonant cavity for frequency doubling. The amplifier gain at 1083 nm under typical operating conditions was 13.8 dB, with a coherent output power up to 63 mW, limited by the maximum signal input power. The doubling cavity Q was , and about 70% of the incident power was coupled in. The maximum 2nd-harmonic conversion efficiency exceeded 20% and provided an output power of 3.7 mW for making continuous frequency scans of up to 600 MHz in the green. An optical spectrum analyser at 541.5 nm showed fringes of 4.6 MHz full width half maximum, close to the instrumental width. Received: 25 February 1998 / Revised and Accepted: 28 May 1998     

氦原子自旋-其它轨道相互作用精细结构参数的理论计算

以多电子原子精细结构哈密顿的球张量形式和氦原子非相对论性能级结构理论为基础,借助不可约张量理论,建立了计算氦原子自旋-其它轨道相互作用精细结构参数的一种解析理论形式.完成了所有的角向积分和自旋求和计算,自旋-其它轨道相互作用精细结构参数最终用若干个径向积分来表示.以氦原子(1s2p)3P态为例,借用类氢形式的径向函数对这些径向积分进行了近似计算.计算结果表明:在氦原子的精细结构中,自旋-其它轨道相互作用与纯自旋-轨道相互作用的作用效果相反;在总自旋-轨道相互作用精细结构参数中,自旋-其它轨道相互作用起决定性作用,它决定着精细结构分裂的顺序.     

多组态Dirac-Fock方法与准相对论组态相互作用方法的比较研究

利用多组态Dirac-Fock(MCDF)方法与准相对论组态相互作用方法,分别详细计算了低Z、中Z和高Z原子(离子)各个壳层上电子的束缚能、平均轨道半径、总束缚能、激发能、精细结构能级以及类Ne等电子系列离子的2p53s 1,3P1-2p6 1S0跃迁能,并且对这两种方法的结果进行了数值比较.     

45°倾斜镜多自由度精调结构设计研究

对于高准确度光学系统,光学元件及其支撑机构之间的简单连接很难使光路对准并满足公差要求,本文介绍了一种在光学系统中能够对光路进行折转或分束的45°倾斜镜的精调支撑机构.该倾斜镜支撑结构采用了多自由度精调方式,能够在实现两维倾斜调整的同时,实现相互垂直光路的方向平移.设计中使用的柔性元件使结构的倾斜调整准确度达到角秒级,实现0~10 mm的位移,同时借鉴现有的燕尾槽导轨平移技术节省加工成本和减小周期,并且借助有限元分析软件,对机构中的关键部分进行了详尽的分析和论证.整个研究方法可作为同类光机系统设计时的参考,在光学系统的光路调整中有较大的应用价值.     

Diode end-pumped high-power Q-switched double Nd:YAG slab laser and its efficient near-field second-harmonic generation

We reported on an all-solid-state double Nd:YAG slab laser. The laser was based on two diode end-pumped Nd:YAG slabs and a stable-unstable hybrid resonator. A cw output of 189 W and an average Q-switched output of 169 W at 10 kHz with an M(2) factor of 1.5 in the slow direction and 1.7 in the fast direction were obtained. We demonstrated efficient near-field frequency doubling by imaging the one-dimensional top-hat near-field to a lithium triborate frequency doubler. We obtained 93 W green light at 10 kHz with a pulse width of 10.7 ns. The efficiency of second-harmonic generation was up to 57%.     

利用OMA谱仪测量飞秒激光的谐波光谱

本文给出了利用光学多道分析(OMA)谱仪测量飞秒激光谐波光谱的一种方法 .该方法是利用OMA谱仪(谱分辨0.1nm)加CCD(1152×1242)相机探测设备,用消色差的相机镜头作为空间分辨,在固体靶前表面测量了激光的二次谐波(2ω_0)光谱.结果显示:在平行于靶面的方向和接近于法线方向分别观测到了2ω_0光谱,但在接近于法线方向的谐波光谱出现了精细结构,并得到2ω_0谐波谱的分裂间隔约为3.183 nm.分析认为,自生磁场的产生和作用是导致二次谐波光谱精细结构及谐波谱分裂的主要原因.     

Low-threshold, Self-frequency Doubling Laser Performance of Nd:YCOB at Different Phase-matching Directions

１　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ｃｏｍｐａｃｔｖｉｓｉｂｌｅｌａｓｅｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｉｎｄｕｓｔｒｙ,ｍｅｄｉｃｉｎｅ,ｍｉｌｉｔａｒｙ,ｂｉｏｌｏｇｙ,ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ．Ｌａｓｅｒｄｉｏｄｅｐｕｍｐｅｄ,ｉｎｔｒａｃａｖｉｔｙｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｕｂｌｅｄｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｌａｓｅｒｓａｒｅｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｕｓｅｄａｓｖｉｓｉｂｌｅｓｏｕｒｃｅｂｅｃ…     

Low-threshold, Self-frequency Doubling Laser Performance of Nd:YCOB at Different Phase-matching Directions

Self-frequency doubling laser performance of Ti∶sapphire laser pumped Nd∶YCOB at different phase-matching directions was investigated. Results show that the type I phase-matching direction of (64.5°, 35.5°) is much better than the direction of (33°, 9°). A maximum green light (530.5 nm) output power of 19.4 mW has been achieved with an pumping power of 530 mW, and an efficiency of 3.7 %. The laser oscilltion threshold for self-frequency doubling operation is measured to be less than 2 mW.     

类铍离子激发态1s22P2 3Pe的能量、精细结构和跃迁波长的计算

采用多组态相互作用方法及Rayleigh-Ritz变分法,计算了类铍离子等电子系列(Z=4-10)激发态1s22p2 3Pe的非相对论能量,利用截断变分方法得到能量改进量,进一步考虑相对论效应和质量极化效应,从而获得了高精度的能量计算值.给出了类铍离子等电子系列激发态1s22p2 3Pe的相对论能量修正和质量极化效应随核电荷数Z变化的情况.同时还计算了激发态1s22p23Pe的精细结构能级和劈裂,以及1s22s2p3Po到1s22p2 3Pe态的辐射跃迁波长.计算结果与其他理论和实验符合得很好.