隧道电离产生的高次谐波

用隧道电离模型，研究了激光和气体相互作用中，不同气体密度及激光强度下，气体电离及激光能量损耗物过程，并研究了这种效应引起的高次谐波。     

氩气中高次谐波辐射的研究

报道了在４５ｆｓ－２ＴＷ激光装置上以Ａｒ惰性气体为介质产生高次谐波的实验结果,实验中通过研究气体密度和激光能量对谐波辐射的影响,找到了适当的气体密度和激光能量范围,并在Ａｒ气中观察到８１次（９．７ｎｍ）的皆波辐射,这时迄今为止,人们在Ａｒ气中所能观测到的最短波长的谐波辐射,经分析表明,高于５７次的谐波是由Ａｒ离子产生的。     

利用超快强光场产生的高次谐波获得相干软X射线辐射

报道了在本实验室建立的４５ｆｓ－２ＴＷ级超短超强钛宝石激光装置上，以Ａｒ气为非线性工作介质进行的高次谐波实验的初步结果。研究了激光能量和气体密度对高次谐波的影响。目前得到的最高次谐波为２５次，相应波长为３１．４ｎｍ，深入的实验研究正在进行之中。     

飞秒强激光脉冲驱动Ne高次谐波蓝移产生相干可调谐极紫外光实验研究

本文对不同气压以及入射激光强度下Ne相位匹配高次谐波的光谱蓝移特性进行了实验研究.利用气体盒装置,在谐波平台区域获得最大谐波蓝移为0.13 nm,在谐波截止区获得的最大蓝移为0.07 nm.实验结果表明,通过调节气体盒内气压以及入射激光强度,即改变气体盒中自由电子密度,有利于实现高次谐波光谱蓝移.     

强场高次谐波辐射过程中的相位匹配

从实验上定性地研究了强 辐射过程中位相匹配的作用与影响,主要通过改变气体密度、激光强度和光束的共焦参数来研究相位对高闪谐波辐射的影响。从改善高次谐波辐射过程中的相位匹配来考虑,气体攻激光强度都有一最佳值。利用大的共焦参数,可以明显改善相位匹配,提高谐波输出的转换效率。     

相对论圆偏振激光与固体靶作用产生高次谐波

超短超强激光与固体靶表面等离子体相互作用可以通过高次谐波的方式产生从极紫外到软X射线波段的相干辐射,获得飞秒甚至阿秒量级的超短脉冲,可用于观测原子或分子中的电子运动等超快动力学过程.本文实验研究了相对论圆偏振飞秒激光与固体靶相互作用的高次谐波产生过程,实验结果表明,在较大入射角下,圆偏振激光也可以有效地产生高次谐波辐射.通过预脉冲控制靶表面的预等离子体密度标长,发现高次谐波的产生效率随密度标长的增加而单调下降.进一步通过二维粒子模拟程序,分析了激光的偏振以及预等离子体密度标长对高次谐波产生的影响,很好地解释了实验观测结果.     

脉冲激光偏振方向对氮分子高次谐波的影响－－基于含时密度泛函理论的模拟

采用含时密度泛函方法，结合赝势模型和电子交换相关作用的广义梯度近似，模拟了氮分子在超强飞秒激光脉冲作用下的高次谐波产生现象，并研究了激光脉冲偏振方向对氮分子高次谐波的影响.结果表明氮分子的高次谐波谱具有典型原子谐波谱的特征；谐波谱强度随着θ(激光偏振方向与分子轴向夹角)的增大而减小.这与J.Itatanl在Nature上报道的实验结果基本一致. 关键词： 含时密度泛函理论 激光偏振方向 高次谐波 氮分子     

等离子体密度标长对高次谐波转换效率的影响

通过等离子体粒子模拟研究了在强激光与等离子体相互作用产生高次谐波的过程中,等离子体密度标长对转换效率的影响,计算了在不同密度标长下p偏振非相对论强度激光与高密度等离子体相互作用产生高次谐波的转换效率,发现等离子体密度标长对转换效率有重要的影响,这种影响与谐波级次,等离子体密度,激光脉冲宽度有关。     

相位—啁啾调控对高次谐波光谱的影响

理论研究了在激光相位和啁啾调控共同影响下高次谐波光谱的变化。结果表明：当激光相位为0时,一阶啁啾调控使谐波能量延伸。二阶啁啾调控会呈现高强度谐波平台区。当激光相位为0.5π时,一阶啁啾调控可以获得连续平台区,但是强度较弱。在二阶啁啾调控下,谐波能量得到明显增大。通过谐波时频分析给出了不同激光波形下产生高次谐波光谱的原因。     

介质的非均匀性对高次谐波影响的研究

讨论了气体介质的非均匀性对飞秒激光高次谐波产生过程的可能影响.计算结果表明,采用喷阀技术所提供的气体介质的密度梯度和气体原子运动速度的影响很小,不会产生实验上可观测的效果.这一结果支持了喷气靶在高次谐波产生中的广泛应用 关键词： 高次谐波 气体介质 各向异性 飞秒激光     

Phase-matched high-order harmonics by interaction of Ar atoms with high-repetition-rate low-energy femtosecond laser pulses

High-order harmonics are generated by coherent interaction of an intense laser and atoms or molecules[1]. With the development of the intense ultrashort pulse laser, the research of high-order harmonic generation has reached the water-window in spectral region[2] and subfemtosecond in time domain[3]. Especially, the generation and application of subfemtosecond pulse led the study of high-order harmonic generation into a completely new world[4, 5]. It has made the study of ultrafast science fro…     

激光驱动晶体发射低阶谐波强度随激光波长的变化规律

通过数值求解激光驱动下电子在一维周期势场中运动的薛定谔方程,研究了晶体在激光场中发射的低阶谐波强度随激光波长的变化规律,结果表明,晶体发射低阶谐波强度随激光波长的变化规律与晶体发射高次谐波第一平台区域的变化规律不同.已有的研究表明晶体发射高次谐波第一平台区域的强度会随激光波长的增加而衰减,而我们发现晶体发射低阶谐波的强度会随激光波长的增加而增加.通过对晶体发射低阶谐波的时频分析、晶体价带能量变化与激光光子能量的关系,解释了晶体发射低阶谐波强度随激光波长增加而增加的原因.     

基于光场离化电流机制产生强太赫兹辐射的参数优化研究

基于超短激光脉冲与气体作用通过光场离化电流产生太赫兹(THz)辐射的模型, 研究了用双色激光脉冲的方法产生强THz辐射的优化参数条件. 数值计算表明, 导致THz辐射产生的离化电流主要是由一阶电离过程产生的, 高阶离化对该电流产生的贡献很小. 通过调节基频光与倍频光的配比、相位差都能增大离化电流, 从而可以提高THz辐射振幅. 将激光波长拓展到中红外波段, 也有利于提高离化电流. 此外,改变作用气体的种类也能改变离化电流. 在激光和密度参数相等的情况下, 在氦气中可以产生高于氮气中2倍左右的离化电流.     

The dependence on optical energy of terahertz emission from air plasma induced by two-color femtosecond laser-pulses

The generation of terahertz （THz） emission from air plasma induced by two-color femtosecond laser pulses is studied on the basis of a transient photocurrent model. While the gas is ionized by the two-color femtosecond laser-pulses com- posed of the fundamental and its second harmonic, a non-vanishing directional photoelectron current emerges, radiating a THz electromagnetic pulse. The gas ionization processes at three different laser-pulse energies are simulated, and the corresponding THz waveforms and spectra are plotted. The results demonstrate that, by keeping the laser-pulse width and the relative phase between two pulses invariant when the laser energy is at a moderate value, the emitted THz fields are significantly enhanced with a near-linear dependence on the optical energy.     

电子密度起伏对3ω0／2谐波空间分辨光谱的影响

本文用宽频带、窄频带激光打靶产生(3ωο/2)谐波空间分辨光谱,并提出3ωο/2谐波在电子密度起伏波上的散射来解释巳观察到的实验结果.     

Fine splits of photon emission spectrum of hydrogen atom caused by transitions between different dressed states in intense high frequency laser field

The photon emission spectrum of the hydrogen atoms in an intense high-frequency laser pulse is simulated by using one-dimensional soft Coulomb potential. Regular fine structures appear on the two sides of both the odd and even multiples of photon energy of the laser field besides the ordinary odd harmonic peaks. It is proved that the splits of the fine structures are responsible for hyper-Raman lines and the energy spacing between the odd harmonic lines is equal to the difference in energy between the eigenstates with the same parity of the time averaged Krameters Henneberger （KH） potential. By analysing the features of the fine structures, we also verify that the so-called even order harmonics under the stabilization condition are indeed hyper-Raman lines caused by the transitions between the dressed atomic states with different values of parity.