阿秒极化拍的V型三能级对称二阶相干理论

基于两单光子过程的相位共轭二阶极化干涉，从理论上研究了V型三能级系统在阿秒量级的对称和频极化拍频（SFPB），考虑了抽运光束为窄带线宽或宽带线宽的情形，发现测得的信号对任意带宽的马可夫随机光场的统计特征非常敏感，其在测量偶极禁界跃迁两激发态之间的能级和时并不受激光线宽的限制，仅取决于光学跃迁均匀增宽，而且可以得到消除多普勒增宽的测量精度.在窄带情形下，场关联对SFPB信号影响很弱.在宽带情形下，SFPB信号表现出共振 非共振交叉关联.SFPB作为一种阿秒超快调制过程，从理论上说它可以扩展到任何和频能级系统. 关键词： 阿秒 和频 极化拍 二阶相干     

阿秒和频相位共轭极化拍频的不对称色锁二阶相干控制

研究了级联三能级系统中孪生色锁随机光场的相位共轭阿秒和频极化拍频(ASPB)不对称新效应。从理论上分析了自关联单光子简并四波混频(DFWM)和双光子非简并四波混频(NDFWM)信号辐射场与物质间不对等效应、混合型太赫兹失谐振荡特性,及双光子非简并共振四波混频信号的延时不对称性;同时也分析了由干涉计两臂不平衡色散效应引起的阿秒和频极化拍频信号的延时不对称性,即阿秒和频极化拍频信号的最大值相对于零延时有一个小偏移,结果表明该不对称性并这不影响阿秒和频极化拍频零差探测两偶极禁戒跃迁能级分裂的总体精度。阿秒和频极化拍频作为一种消除多普勒增宽的超快调制过程,从理论上说它可以扩展到任何两偶极禁戒跃迁能级系统。     

差频瑞利增强极化拍的零差探测研究

基于马尔可夫随机场模型的理论给出了差频瑞利增强极化拍（REPB）的解析解，并且研究了三种马尔可夫随机场模型下场关联效应和瑞利型共振增强效应对拍频信号的影响，指出了振幅涨落和位相涨落在时域和频域的不同作用.差频REPB信号展现出了时域对称特性，信号在三种马尔可夫随机场模型下的差别随着带宽的增大逐渐消失.     

极化门控制下中红外激光场驱动He原子产生的单个阿秒脉冲

由中红外激光场(波长为2128nm)驱动He原子,在极化门的控制下,通过强场近似方法(SFA)研究了He原子发射高次谐波的特点.研究表明,在这种组合场驱动下He原子可产生截止位置很高的高次谐波,并且在接近截止位置的平台区展现了超连续的特点,对该超连续部分的高次谐波进行叠加,可得到宽度为44.5as的单个超短脉冲.为了了解该超短阿秒脉冲的产生机理,我们对高次谐波谱的发射过程进行了时频分析,分析表明由于极化门的存在,有效地抑制了极化门以外的阿秒脉冲的发射,从而获得单个阿秒脉冲.     

极化门控制下中红外激光场驱动He原子产生的单个阿秒脉冲

由中红外激光场（波长为2128nm）驱动He原子,在极化门的控制下,通过强场近似方法(SFA)研究了He原子发射高次谐波的特点.研究表明,在这种组合场驱动下He原子可产生截止位置很高的高次谐波,并且在接近截止位置的平台区展现了超连续的特点,对该超连续部分的高次谐波进行叠加,可得到宽度为44.5as的单个超短脉冲．为了了解该超短阿秒脉冲的产生机理,我们对高次谐波谱的发射过程进行了时频分析,分析表明由于极化门的存在,有效地抑制了极化门以外的阿秒脉冲的发射,从而获得单个阿秒脉冲．     

硅材料场致等效二阶极化率张量的研究

具有反演对称中心的硅单晶在电场作用下体内的反演对称中心消失,因而理论上应产生偶数阶非线性极化率。从理论上根据矢量与张量的作用,利用(eχf2f)=χ(3).E这一关系和张量变换理论系统地阐述了硅材料在内建电场或外加电场的作用下,具体在方向分别沿[111][、110]和[001]的电场作用下,得到的等效二阶极化率张量(eχf2f)分别与C3v、C2v和C4v点群的二阶极化率张量具有相同的形式,说明在物理性质方面,硅的对称性由Oh群在相应方向电场作用下分别被降低为C3v、C2v和C4v群,因此应该具有相应对称性晶体的二阶非线性光学性质;提出了电场E沿任意方向时硅的等效二阶极化率张量e(χf2f)的计算方法,对研究硅材料和其他具有反演对称中心材料的场致二阶非线性光学性质实验具有指导意义。     

四能级系统极化拍频的不对称特性

在泵光为窄带或宽带的情形下,对四能级系统中极化拍频的不对称特性进行了研究,发现这种不对称特性是由于光学元件色散所导致的零延时的漂移引起的. 关键词：     

级联三能级系统中极化拍频的不对称特性

在泵浦光为窄带或宽带的情形下,我们对级联三能级系统中极化拍频的不对称特性进行了研究,发现这种不对称特性是由于光学元件色散所导致的零延时的漂移引起的.     

利用蝴蝶型纳米结构下的极化门方案输出单个阿秒脉冲

理论研究了在蝴蝶型纳米结构下运用多周期极化门方案驱动He原子输出高次谐波以及阿秒脉冲的特点.结果表明,由于纳米结构表面的等离子共振增强现象,谐波截止能量得到延伸.同时,由于激光场呈现空间非均匀性,长量子路径对谐波的贡献被减弱.并且,在极化门控制下,谐波平台区的贡献只来源于单一的谐波辐射能量峰,进而形成一个147 eV的超长平台区.最后,通过叠加平台区的谐波,可获得一个持续时间在30 as的超短脉冲.     

铷原子中参量六波混频和量子拍的研究

在铷原子中实现了轴向相位匹配的参量六波混频,并探测到位于红外光谱区的六波混频信号.六波混频信号与泵浦激光进行和频,产生了位于可见光范围内的可调谐的和频信号,并从和频信号中观察到频率为608 cm 1的量子拍.结果表明,六波混频信号中的量子拍能够用于研究原子和分子的相干特性.     

利用调制的偏振态门控制阿秒脉冲的产生

提出一种利用多光周期驱动脉冲获得极紫外宽带超连续谱的新方法.利用波长为1600nm的基频场组成的偏振态门增强高次谐波产生效率对椭扁率的依赖,并叠加上波长为800nm的倍频场来调制电离比率.计算结果表明,采用脉冲宽度为6个光周期(32.4fs)的基频脉冲就能够将高次谐波辐射限制在0.5个光周期内,获得了带宽为280eV的超连续谱,这个谱宽支持傅里叶极限为10as的单个脉冲输出.直接选取超连续谱上的一段,可以获得100as的脉冲输出.此外,在调制的偏振态门中可以使用相对延迟较小的两束基频光组成偏振态门,提高了 关键词： 阿秒脉冲 超连续谱 偏振态门     

Fifth-order phase-sensitive detection of ultrafast polarization beats in cascade four-level system

We study the colour-locked twin-noisy-field correlation effects in the fifth-order nonlinear susceptibility of ultrafast polarization beats in a cascade four-level system. More importantly, the fifth-order phase-sensitive heterodyne detection of ultrafast polarization beats has been exploited. The fifth-order nonlinear optical response can be controlled and modified through the colour-locked correlation of twin noisy fields. Thus, this method with the phase dispersion information is a good way to measure the real and imaginary parts of the fifth-order nonlinear susceptibility.     

利用空间非均匀场偏振门方案产生超短的X射线光源

理论提出了一种利用空间非均匀场偏振门方案延伸高次谐波截止能量以及获得超短X射线光源的方法。计算结果表明, 当适当调节两束圆偏振激光场的延迟时间以及空间非均匀参数时,不仅高次谐波谱的平台区域能得到很大的扩展,并且谐波谱上的干涉也明显减小,形成了一个由单一量子路径贡献而成的310eV的超长平台区。谐波相位分析显示,平台区谐波相位呈线性分布。最后,通过适当的叠加谐波平台上的谐波, 可获得一系列相位稳定的脉宽在50as以下的超短X射线光源。     

利用空间非均匀场偏振门方案产生超短的X射线光源

理论提出了一种利用空间非均匀场偏振门方案延伸高次谐波截止能量以及获得超短X射线光源的方法。计算结果表明, 当适当调节两束圆偏振激光场的延迟时间以及空间非均匀参数时,不仅高次谐波谱的平台区域能得到很大的扩展,并且谐波谱上的干涉也明显减小,形成了一个由单一量子路径贡献而成的310eV的超长平台区。谐波相位分析显示,平台区谐波相位呈线性分布。最后,通过适当的叠加谐波平台上的谐波, 可获得一系列相位稳定的脉宽在50as以下的超短X射线光源。     

电子动力学及相干辐射的强场调控与阿秒探测——强场与阿秒物理领域中的重大课题研究进展

电子动力学及相干辐射的强场调控与阿秒探测是强场物理与阿秒物理领域中的重大课题。通过同步探测阿秒辐射和太赫兹辐射,文章作者首次实现了阿秒精度的太赫兹产生动力学的探测与控制,表明阿秒物理与太赫兹技术的结合有助于深入理解强场驱动下太赫兹产生机制和电子再散射动力学,展示了利用双色场控制电子波包相干相位,实现超快物理过程强场调控的可能。文章作者所提出的精确刻画太赫兹时域瞬时电场方案,有助于推动极化敏感的太赫兹谱学研究。可以预期,阿秒脉冲与太赫兹源技术不会局限于原子分子物理领域。实现阿秒物理与太赫兹技术之间的互为抽运与探测,将会极大地推动化学、材料科学、凝聚态物理等领域的高时空分辨的超快动力学探测。     

Generation of a single attosecond pulse from an overdense plasma surface driven by a laser pulse with time-dependent polarization

The influence of time-dependent polarization on attosecond pulse generation from an overdense plasma surface driven by laser pulse is discussed analytically and numerically.The results show that the frequency of controlling pulse controls the number and interval of the generated attosecond pulse,that the generation moment of the attosecond pulse is dominated by the phase difference between the controlling and driving pulses,and that the amplitude of the controlling pulse affects the intensity of the attosecond pulse.Using the method of time-dependent polarization,a "single" ultra-strong attosecond pulse with duration τ≈ 8.6 as and intensity I ≈ 3.08 × 10 20 W·cm-2 can be generated.