利用啁啾激光调制分子谐波信号

数值研究了啁啾激光驱动H_2~+辐射谐波的特点.结果表明,(1)在低强度和高强度激光驱动下,谐波光谱分别呈现红移和蓝移现象.引入正负向啁啾参数后,谐波频移和谐波辐射强度都可以得到调控.(2)谐波光谱在高强度激光驱动下呈现非奇次谐波.理论分析表明,非奇次谐波产生的原因是双H核频移不一致所导致的不对称相消干涉引起的.     

调控空间非均匀啁啾场获得孤立阿秒脉冲

通过调节二阶啁啾参数和空间非均匀效应对高次谐波光谱进行了优化.结果表明：在长脉宽负向啁啾和负向非均匀效应组合下,谐波光谱截止能量和强度得到最佳增大,并获得X射线范围内的光谱连续区.最后,通过叠加光谱连续区上的部分谐波可获得一个脉宽仅为23 as的孤立脉冲.     

双色场驱动不对称分子产生超短X射线光源

数值研究了不对称分子He H2+在两束激光场形成的组合驱动场下发射高次谐波以及阿秒脉冲的特点.为了有效的展宽谐波的截止能量,基频场选择为5fs/800nm的啁啾激光场.计算结果表明,当啁啾参数和分子核间距分别选择为β=0.4和R=8.0a.u.时,不仅谐波波谱变得非常平滑而且其截止能量得到了有效的展宽.随后通过加入并且优化第二束控制激光场,谐波截止能量得到了进一步的展宽,形成了一个600e V的超平滑连续区.最后分别叠加280次到330次和330次到380次谐波可获得脉宽为78as的两个孤立阿秒X射线光源.     

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。     

利用非均匀正交激光选择谐波发射短量子路径

理论研究了谐波发射的量子路径在非均匀正交激光场下的调控机制.结果表明,在适当的双色激光偏振角和非均匀参数的组合下,不仅谐波截止能量有明显增大;谐波发射的短量子路径可以被单独选择出来对谐波连续区起到贡献作用.并且,该方案在长脉宽激光下依然适用.最后,利用谐波连续区可以获得脉宽在50 as的孤立阿秒脉冲.     

激光脉宽对谐波频移和振幅强度的影响

数值研究了激光脉宽对H_2~+和T_2~+谐波辐射的影响.计算结果表明:(i)对于谐波频移现象:在少周期激光场下,H_2~+和T_2~+谐波辐射呈现红移.随着激光脉宽增大,H_2~+谐波辐射呈现蓝移; T_2~+谐波辐射红移减弱.(ii)对于谐波振幅强度:H_2~+和T_2~+谐波辐射强度会随着激光脉宽增大而增强.但是,在少周期激光场下,H_2~+谐波截至能量附近的强度要大于T_2~+.在多周期激光场下,T_2~+谐波截至能量附近的强度要大于H_2~+.     

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。     

饱和功率密度下线性啁啾对交叉偏振波输出特性的影响

交叉偏振波(XPW)技术是一种基于具有各向异性特征的三阶非线性晶体的非线性滤波技术,由于结构简单,稳定可靠,是超强超快激光领域提高时域对比度、压缩脉宽的有效手段之一.在实验中发现,XPW的输出特性受驱动脉冲特性的直接影响,通过理论计算得到了XPW的脉宽和光谱宽度与驱动脉冲的啁啾特性关系,同时利用声光可编程色散滤波器设计实验对理论计算进行了验证.结果表明:实验结果很好地反映了理论计算得出的结论,同时在饱和功率密度条件下,还表现出了一些理论计算没有反映出的新现象,即XPW的光谱展宽突破了驱动脉冲宽度√3倍的限制,最终脉宽也能够压缩至小于入射脉宽的1/√3;此外对于相反线性啁啾的驱动脉冲所产生的XPW信号,其在光谱形状上有明显的偏移差异,同时输出效率也有所不同.最后对这些新现象进行了进一步的分析和理论解释.     

两种波形调控方法获得单次谐波光源的研究

本文利用啁啾波形调控和双色场波形调控对单次谐波光源的产生进行了研究.结果发现：在啁啾波形调控下,单次谐波光源的调节范围在170次到370次谐波区间,能量调节范围较宽.并且,单次谐波的产生对激光脉宽和光强的要求不高.在双色场波形调控下,单次谐波光源的调节范围仅在80次到110次谐波区间,能量调节范围较窄.并且,单次谐波的产生对激光脉宽和光强的要求较高.     

一种新型的利用重构等效啁啾超结构光纤光栅消啁啾技术研究

提出了一种利用重构等效啁啾超结构光纤光栅对啁啾光脉冲进行频域消啁啾和时域脉宽压缩的方法.由于重构等效啁啾技术可实现任意物理可实现滤波特性的光纤光栅,因此所提出的新型消啁啾方法可以针对任意啁啾模型的脉冲.仿真结果表明,对于脉宽为20 ps,啁啾系数为-5,啁啾模型为线性、高斯型、洛仑兹型的啁啾高斯脉冲,其被消啁啾后时间带宽积分别由初始的225,265,250下降到0458,0708,0731,脉宽压缩效果明显.针对商业软件给出的增益开关分布反馈半导体激光器输出光脉冲的模型,实际制作相应的重构等效 关键词： 重构等效啁啾 光纤光栅 啁啾 增益开关分布反馈半导体激光器     

Ultra-broadband supercontinuum generation with a nonlinear chirped pulse for controlling quantum path

We theoretically investigate the high-order harmonic generation in helium atom driven by a nonlinear chirped laser pulse with few-cycle duration. By employing appropriate chirp to the driving pulse, an efficient electric field waveform of controlling quantum path for ultra-broadband supercontinuous harmonics is realized, and then an isolated sub-50 as pulse with bandwidth of 739 eV can be significantly obtained.     

附加谐波脉冲生成强的39阿秒孤立脉冲

采用多周期800 nm激光组合它的27次谐波脉冲生成超短、宽频的孤立阿秒脉冲.研究表明,脉宽为1 fs的27次谐波脉冲可以有效地控制电子动力学过程.将其加入到单色激光场的特定时域,可以控制电离概率在半个光学周期内迅速提升,使得谐波的转化效率相对于单色场情形增强4个数量级,并实现单一的短量子路径选择,出现频宽为108 eV的超连续辐射谱,叠加该连续谱140次到210次谐波获得了脉宽为39as的强、短孤立脉冲.与文献[7]中采用5 fs/800 nm激光附加紫外阿秒脉冲的方法相比,该方案生成的连续谱频带增宽一 关键词： 组合激光脉冲 连续辐射谱 阿秒脉冲     

多周期激光相位对H2+谐波频移的影响

理论研究了多周期激光相位角对H2+谐波频移的影响。结果表明,在多周期激光驱动下H2+谐波光谱在零相位时呈现蓝移现象。随着激光相位增大,谐波光谱由蓝移转向红移。随着激光相位进一步增大,谐波红移减弱。理论分析表明谐波频移是由激光上升和下降区域谐波辐射强度变化引起的。并且谐波辐射强度变化对激光相位比较敏感。     

圆偏振激光附加太赫兹场作用下的高次谐波发射和孤立阿秒脉冲的产生

本文通过数值求解二维含时薛定谔方程,研究了圆偏振激光和太赫兹组合场作用下,H+2的高次谐波发射和孤立阿秒(1 as=10-18s)脉冲的产生.研究发现,无论在圆偏振激光场的x或y方向附加一个太赫兹场,都可以产生一个比较平滑的连续谐波谱.通过时频分析我们发现,高次谐波的贡献主要来自于短轨道.适当选取一些级次的连续谐波进行叠加,可以得到129 as或83 as的孤立阿秒脉冲.     

圆偏振激光附加太赫兹场作用下的高次谐波发射和孤立阿秒脉冲的产生

本文通过数值求解二维含时薛定谔方程,研究了圆偏振激光和太赫兹组合场作用下,H2+的高次谐波发射和孤立阿秒脉冲的产生。研究发现,无论在圆偏振激光场的 或 方向附加一个太赫兹场,都可以产生一个比较平滑的连续谐波谱。通过时频分析我们发现,高次谐波的贡献主要来自于短轨道。适当选取一些级次的连续谐波进行叠加,可以得到129 as或83 as的孤立阿秒脉冲。     

叠加态下3色场波形优化增大谐波辐射截止能量及强度

在He~+离子1s态和2s态的叠加态作为初始态时,提出一种优化3束激光场来增大谐波截止能量和强度的方法.结果表明:在叠加初始态下,谐波强度要比基态初始态下增强3个数量级以上.随后,在3色场波形优化下,谐波截止能量又得到增大,进而获得一个高强度、高光子能量的谐波光谱连续区.通过叠加光谱连续区上最后100次的谐波可以获得一个27 as的孤立阿秒脉冲.     

Generation of an extreme ultraviolet supercontinuum with a multicycle chirped laser and a static electric field

We theoretically present a method for generating an ultrabroad extreme ultraviolet(XUV) supercontinuum by using the combination of a multicycle chirped laser and a static electric field.At a low laser intensity,the spectral cutoff is extended to the 495th order harmonic,and the bandwidth of the supercontinuum spectrum is broadened to 535 eV.At a high laser intensity,the harmonic cutoff is enlarged to the 667th order,and a supercontinuum covering a bandwidth of 1035 eV is generated.In these two cases,the long quantum path is removed,and the short quantum path is selected.Especially for the relatively high laser intensity,an isolated 23-attosecond pulse with a bandwidth of about 170.6 eV is directly obtained.Finally,we also analyze the influences of the chirp parameter and the duration of the chirped pulse as well as the static field strength on the supercontinuum.