H2+分子双H核对高次谐波辐射的贡献

理论研究了H2+分子双H核对高次谐波辐射的贡献。结果表明：在少周期激光场下，由于激光场的反对称性，负向H核辐射谐波强度高于正向H核。随着激光脉宽增大，激光波形趋于对称，因此导致双H核辐射谐波的反对称结构减小。谐波辐射的时频分析图显示，当激光场为正向时(E(t) > 0.0)，负向H核辐射谐波强度高于正向H核；当激光场反向时(E(t) < 0.0)，正向H核辐射谐波强度高于负向H核。最后，通过分析含时电子波包及H2+的缀饰态给出了电子在双H核之间转移的原因。     

利用半周期激光场调控H_2~+谐波辐射过程

采用数值求解核与电子耦合的薛定谔方程,对H_2~+分子谐波辐射调控进行了研究.计算结果表明,激光场正向时,谐波能量主要来源于负向H核贡献;激光场负向时,谐波能量主要来源于正向H核.随后,通过适当引入半周期激光场,可以有效调节正负H核辐射谐波的强度.最后,适当叠加谐波谱上的谐波,可获得一个46 as的脉冲.该研究对调控分子谐波的辐射过程及阿秒脉冲的输出是有帮助的.     

HeH2+分子谐波辐射的空间分布

理论研究了HeH2+分子发射高次谐波的空间分布情况。结果表明：分子谐波发射主要集中在He核和H核附近。当核间距离较小时,He核辐射谐波强度要比H核辐射谐波强度高2~3个数量级。当核间距离较大时,He核辐射谐波强度要比H核辐射谐波强度高4~5个数量级。当空间非均匀激光场引入后,谐波截止能量得到延伸,并且,随着空间非均匀激光场位置由负向到正向移动(-100 a.u.到100 a.u.),谐波截止得到进一步延伸。但是He核辐射谐波强度依然大于H核。最后,通过叠加谐波可获得脉宽在60 as的超短脉冲。     

HeH2+分子谐波辐射的空间分布

理论研究了HeH2+分子发射高次谐波的空间分布情况。结果表明：分子谐波发射主要集中在He核和H核附近。当核间距离较小时,He核辐射谐波强度要比H核辐射谐波强度高2~3个数量级。当核间距离较大时,He核辐射谐波强度要比H核辐射谐波强度高4~5个数量级。当空间非均匀激光场引入后,谐波截止能量得到延伸,并且,随着空间非均匀激光场位置由负向到正向移动(-100 a.u.到100 a.u.),谐波截止得到进一步延伸。但是He核辐射谐波强度依然大于H核。最后,通过叠加谐波可获得脉宽在60 as的超短脉冲。     

HeH~(2+)分子谐波辐射的空间分布

理论研究了HeH~(2+)分子发射高次谐波的空间分布情况.结果表明:分子谐波发射主要集中在He核和H核附近.当核间距离较小时,He核辐射谐波强度要比H核辐射谐波强度高2~3个数量级.当核间距离较大时,He核辐射谐波强度要比H核辐射谐波强度高4~5个数量级.当空间非均匀激光场引入后,谐波截止能量得到延伸,并且,随着空间非均匀激光场位置由负向到正向移动(-100 a.u.到100a.u.),谐波截止得到进一步延伸.但是He核辐射谐波强度依然大于H核.最后,通过叠加谐波可获得脉宽在60 as的超短脉冲.     

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.     

核运动对非奇次谐波产生的影响

理论研究了H2+、D2+、T2+辐射高次谐波的特点.结果表明,在核运动影响下,不仅奇次谐波呈现红移现象,而且谐波光谱呈现非奇次谐波.随着核质量增大,奇次谐波频移和非几次谐波强度都减弱.但是随着激脉宽增大,非奇次谐波的产生明显被增强.理论分析表明,谐波频移是由谐波辐射在激光上升和下降区间的非对称性导致的;非奇次谐波是由于分子对称性在较大核间距离处遭破坏产生的.     

利用远紫外光产生多重谐波截止能量延伸

数值研究了氦离子在红外激光场与远紫外激光场驱动下辐射高次谐波的过程.计算结果表明,当远紫外激光场加入后,电子在与母核回碰的过程中会再吸收远紫外光子,进而导致谐波截止能量以远紫外光子能量为间隔的延伸.随着远紫外激光场场强的增强,电子在回碰过程中会吸收更多的远紫外光子,因此多重谐波截止能量会进一步延伸.最后,随着红外激光场与远紫外激光场延迟时间的改变,多重谐波截止能量的延伸可以得到调控.     

对称分子H2+在强短波激光场中高次谐波椭偏率性质的研究

通过数值计算,研究了强短波(400—600 nm)激光场中H₂⁺分子高次谐波辐射的椭偏率性质.研究表明,H₂⁺分子在不同激光强度、不同激光波长、不同核间距及不同取向角下高次谐波的椭偏率性质是不同的;特别是在两中心干涉区,激发态在高次谐波产生中起着重要作用,但在不同取向角下,激发态对谐波椭偏率的影响不同;分析表明,这些不同的影响源于沿平行和垂直于激光偏振方向辐射的高次谐波的相对产量,以及激发态对平行和垂直谐波产量的影响;此外,椭偏率的测量检验了强场近似和平面波近似在强短波激光场中是成立的,并对强短波激光场中分子动力学做了更充分的研究.     

Chirp control on molecular harmonic generation and distribution in H2+

Chirp control on the molecular harmonic emission and distribution in H₂⁺ has been theoretically investigated. The results show that (i) with the introduction of the up-chirped pulse, the intensities of the higher harmonics are decreased; while with the introduction of the down-chirped pulse, the intensities of the higher harmonics can be enhanced. When E(t) < 0.0, the harmonic emission events (HEEs) from the positive-H are higher than those from the negative-H; while when E(t) > 0.0, the HEEs from the negative-H are higher than those from the positive-H. As a result, when the higher harmonics are produced from E(t) < 0.0 or E(t) > 0.0, the positive-H or the negative-H plays the main role in the harmonic spectra. (ii) The distribution of the higher harmonics from the two-H nuclei can be controlled with the introduction of the chirps and the carrier-envelope-phases of the laser field. (iii) Some minima on the harmonic spectra can be obtained, which is attributed to the coupling of the two-center interference and the electron-nuclear dynamics. (iv) By properly superposing the harmonics from the down-chirped pulse, an isolated attosecond pulse (IAP) with the duration of 45 as can be obtained, which is nearly 1 order of magnitude enhancement in pulse intensity compared with the chirp- free case.     

Laser phase effect on asymmetric harmonic distribution in H_2~+

The laser phase effect on the spatial distribution of the molecular high-order harmonic generation(MHHG) spectrum from H_2~+ is theoretically investigated through solving the Non-Bohn-Oppenheimer(NBO) time-dependent Schrodinger equation(TDSE).The results are shown as follows,(i) The generated harmonics from the two nuclei each present an asymmetric distribution.Particularly,when the laser phases are chosen from 0.0π to 0.6π and from 1.7π to 2.0π,the contribution from the negative-H plays a main role in harmonic generation.When the laser phases are chosen from 0.7πto 1.6k,the contribution from the positive-H to the harmonic generation is remarkably enhanced and becomes greater than that from the negative-H.The electron localization,the time-frequency analyses of the harmonic spectrum and the time-dependent wave function are shown to explain the asymmetric harmonic distribution in H_2~+,which provides us with a method to control the electron motion in molecules,(ⅱ) As the pulse duration increases,the asymmetric distributions of the MHHG in two H nuclei decrease,(ⅲ) Isotope investigation shows that the asymmetric harmonic distribution can be reduced by introducing the heavy nucleus(i.e.,D_2~+).     

正交偏振双色激光场作用下生成的孤立阿秒脉冲

我们理论研究了正交偏振双色激光场作用下的高次谐波发射和孤立阿秒脉冲的产生.当y方向加一束中红外激光脉冲(12.5 fs/2000 nm),x方向加一束强度较弱的激光脉冲(12 fs/800 nm)时,我们得到从250 eV到350 eV的超连续谐波平台,在平台范围内叠加50 eV的谐波,可以得到一个脉宽约为97as的孤立阿秒脉冲. 通过时频分析,我们解释了高次谐波发射的物理机制.     

空气中激光等离子体通道的三次谐波光谱特性研究

对不同条件下强激光在空气中形成等离子体通道的三次谐波光谱特性进行了研究。单脉冲能量12 mJ,脉宽30 fs,重复频率10 Hz,中心波长795 nm的飞秒激光脉冲经0.5 m焦距的凹面镜聚焦,在空气中形成了等离子体通道, 并在前 向观测到谱线半峰全宽（FWHM）为15 nm的三次谐波。随着脉冲啁啾的变化,三次谐波的光谱出现红移或兰移,当激光脉冲附带+1.3×105fs2的二阶色散时,三次谐波谱线红移且谱峰强度增长了两倍。同时 ,通过改变可编程声光色散滤波器（AOPDF）光谱调制的位置（Hole position）,三次谐波的光谱也发生频移。