一维模型原子在组合脉冲辐照下的高次谐波发射

本文采用SMT（sknple man’s theory）仔细分析了一维普薛耳-特勒势（P—T势）模型原子在高、低频组合强激光脉冲辐照下电子的动力学行为。并且，在此基础上，着力讨论了电离电子在激光脉冲策动下回核并与之复合从而发射高次谐波的平台结构，采用一种特殊设计的高、低频脉冲组合方案。使谐波发射效率较之于只用单一低频激光时的谐波发射效率提高两个数量级。     

采用附加共振高频场提高强场高次谐波的产生效率

提高高次谐波效率一直是强场物理研究中的一个重要课题,对此人们采取了很多方法,如采用双色场,实现相位匹配,附加一个强电场或强磁场等。本文在研究双色场高次谐波的过程中,发现原子的能级结构对于高次谐波的产生效率有极大的影响,据此提出利用附加共振高频场来大幅度提高高次谐波的产生效率。     

一维模型原子在组合脉冲辐照下的高次谐波发射

本文采用SMT (simple man's theory) 仔细分析了一维普薛耳-特勒势(P-T势)模型原子在高、低频组合强激光脉冲辐照下电子的动力学行为.并且, 在此基础上,着力讨论了电离电子在激光脉冲策动下回核并与之复合从而发射高次谐波的平台结构.采用一种特殊设计的高、低频脉冲组合方案,使谐波发射效率较之于只用单一低频激光时的谐波发射效率提高两个数量级.     

原子发射高次谐波偏振态的调控

利用分裂算符法数值求解二维含时薛定谔方程研究了He原子在反旋双色组合激光场(由椭圆极化的基频场与圆极化的三倍频场构成)中产生高次谐波的偏振特性.研究结果表明,改变基频场的椭偏率、强度及相位可实现对高次谐波偏振态从圆偏振到椭圆偏振以及线偏振的完全调控,为实验室产生偏振态可控的紫外-软X射线光源提供了参考.     

一维模型原子高次谐波发射效率影响因素的研究

本文通过分析影响原子高次谐波发射效率的几个基本元素,定量地得到了如下规律:(1)高次谐波发射效率与复合时刻电子在基态和连续态上的布居乘积成正比;(2)谐波发射效率随复合电子能量的增加而急剧下降.理论解释了上述规律产生的原因.     

联合双原子在组合脉冲辐照下的高次谐波发射

首先采用经典的“三步模型“理论,分析了一维普薛耳-特勒势(P-T势)模型原子在组合脉冲作用下的动力学行为,进而利用该组合脉冲辐照联合双原子模型,通过调节组合脉冲的场幅、相位以及设定原子的核间距,使原子有适当的电离和较大的复合效率,因而在截止位置远达Ip 8Up处获得了效率高达10-9的高次谐波发射.     

二能级系统的高次谐波产生过程的动力学分析

通过非扰动方法导出了与线偏振激光脉冲相互作用的二能级原子的诱导极化所满足的运动方程，并通过在一些不同激光强度下的该运动方程所具有的不同形式，对二能级系统的市郊人谐波的产生过程进行了动力学分析。     

激光与固体靶作用产生高次谐波的振荡镜面模型

利用振荡镜面模型解析地研究了激光与固体靶相互作用产生高次谐波的物理过程.比较了利用镜面模型的结果与粒子模拟及实验结果的异同，说明了振荡镜面模型的局限性. 关键词： 高次谐波 振荡镜面模型 激光     

拉伸分子高次谐波产生的阿秒控制

通过数值求解一维含时薛定谔方程,本文研究了高频阿秒脉冲对拉伸双原子分子模型与低频飞秒激光脉冲相互作用产生高次谐波谱的影响.研究表明,若阿秒脉冲在低频脉冲的第二个光学周期截止处注入时,只第二个平台截止位置IP 5.6UP(IP为电离势,UP为有质动力能)附近谐波的效率得到显著提高;若阿秒脉冲的包络峰值处于低频脉冲第三个光学周期T/4(为飞秒激光脉冲的光学周期)附近时,则谐波谱出现了明显的整体抬高现象.对此,本文根据拉伸分子谐波谱的四种产生机制及阿秒脉冲在飞秒激光不同相位注入时的电子电离曲线,对这些谐波谱的结构给出了合理解释.     

啁啾脉冲辐照下始于原子迭加态的高次谐波发射

本文研究了一维初态为基态与第一激发态等权线性迭加态的模型原子在不同正啁啾激光脉冲辐照下的高次谐波发射谱。数值结果表明,谐波谱平台的截止位置随啁啾系数的增大大幅度的展宽。采用SMT(simple man’s theory)仔细分析了各啁啾激光场辐照下电子的动力学行为,阐明了谐波谱平台随啁啾系数增大而展宽的机制。     

原子在双色组合场中产生高次谐波的转换效率与激光波长的关系

利用分裂算符法求解速度规范下的含时薛定谔方程,研究了一维氦原子处于单色红外场、红外场与紫外场形成的双色组合场中产生的高次谐波谱,分析了在截止位置附近高次谐波的转换效率与激光波长(800—2000 nm)的关系,发现在双色组合场驱动下截止位置附近高次谐波的转换效率随波长的变化为η(λ)∝λ^－x,其中〈x〉的数值取决于激光场的强度,但是只要选取合适场强的组合场就能提高截止位置附近高次谐波的转换效率. 关键词： 双色组合场 分裂算符 高次谐波 转换效率     

双色激光场中高次谐波转化效率的提高

采用渐近边界条件和辛算法数值求解双色激光场与模型P?schl-Teller势相互作用的含时Schr?dinger方程，计算了电离概率、平均位移、高次谐波以及跃迁概率；数值结果显示添加6倍频光的双色激光场能使高次谐波转化效率明显提高.分析了双色激光场极大地提高高次谐波转化效率的机理，并且通过对产生特定级次谐波的跃迁概率的计算，给出高次谐波转化效率提高的具体数值. 关键词： 渐近边界条件 辛算法 双色激光场 高次谐波     

双色场中高次谐波转化效率提高的数值研究

采用渐近边界条件和辛算法数值求解了双色激光场分别与模型Pschl-Teller势和模型He⁺相互作用的含时Schrdinger方程的无穷空间初值问题,计算了电离概率、电子平均位移、高次谐波与跃迁概率;数值结果显示,添加适当的倍频光的双色激光场使高次谐波转化效率极大提高,并给出定性与定量分析. 关键词： 辛算法 双色激光场 高次谐波 定量分析     

双色反向旋转圆偏振激光场下氩原子高次谐波的产生

通过二阶分裂算符法数值求解了二维含时薛定谔方程,研究了双色反向旋转圆偏振激光场作用下氩原子的高次谐波的产生.研究表明,双色反向旋转圆偏振激光场的幅值比对高次谐波发射的效率有较大影响,当幅值比为1.4时高次谐波的发射效率最高,并应用时频分析方法、经典三步模型以及利萨茹图形等解释了高次谐波发射的物理机制.研究了不同幅值比情况下谐波场的旋转偏振特性,发现对不同频段的谐波谱的电场进行叠加,谐波场的偏振特性随幅值比的不同而发生变化,但谐波场的旋向性与入射激光脉冲的旋向性相同,不受幅值比变化的影响.     

Nonadiabatic effects in the molecular high-order harmonic generation from two-center molecular ions

The nonadiabatic effects in the molecular high-order harmonic generation (MHHG) from H₂⁺ and its isotope have been theoretically investigated beyond the Born-Oppenheimer approximations. It is found that (i) due to the asymmetric contributions of the harmonic emission on the rising and the falling parts of the laser field, the frequency red-shifts in the MHHG can be found. As the initial vibrational state or the pulse intensity increases, the red-shifts of the harmonics are decreased and even the blue-shifts of the harmonics can be found in the higher pulse intensity with the higher vibrational state. With the increase of the pulse duration, the frequency red-shifts and the blue-shifts in the MHHG are decreased and enhanced, respectively. The shifts of the harmonics from the heavy nuclei are decreased compared with those from the light nuclei. (ii) Due to the coupling of the electron-nuclear dynamics, the non-odd harmonics can be produced at the larger internuclear distance. With the increase of the initial vibrational state or the pulse duration, the generations of the non-odd harmonics can be enhanced. As the pulse intensity increases, the intensities of the non-odd harmonics are first increased and then decreased at the much larger pulse intensity. Due to the slower nuclear motion, the generations of the non-odd harmonics are decreased as the nuclear mass increases. (iii) With the increase of the alignment angle of the molecule ions, the nonadiabatic effects in MHHG (including the shifts of the harmonics and the generations of the non-odd harmonics) are decreased.     

5fs驱动激光脉冲的高次谐波选择性优化

研究了在紧聚焦实验条件下, 采用5 fs激光脉冲与氩气相互作用产生的高次谐波特性. 通过优化系统色散、气体靶气压与位置等参数, 观察到在60–73 eV波段范围内高次谐波光谱接近一个量级的增强. 进一步通过对单原子模型和传播方程的数值求解及模拟相位匹配实验参数下高次谐波的产生过程, 发现相位匹配在所观察到的实验现象中起着关键作用, 得到了理论上与实验规律一致的结果. 关键词： 极紫外激光 高次谐波 超快光谱     

Effect of electron correlation on high-order harmonic generation in helium model atom

High-order harmonic generation (HHG) of a helium model atom in an intense laser field has been numerically investigated. The influence of electron correlation on HHG is analysed by changing the strength between the electrons. The numerical results show that as the electron interaction strength becomes small, the first ionization energy increases rapidly, which results in the decrease in ionization. So the conversion efficiency of the high harmonic lying in the plateau decreases greatly, while the cutoff harmonic order in the harmonic spectrum increases.     

Carrier-envelope phase measurement using plasmonic-field-enhanced high-order harmonic generation of H atom in few-cycle laser pulses

We investigate the plasmonic-field-enhanced high-order harmonic generation (HHG) of H atom driven by few-cycle laser pulses, by solving the time-dependent Schrödinger equation (TDSE). Compared with the homogeneous field, HHG spectra generated by inhomogeneous field exhibit two-plateau structure. We analyze the origin of the two plateaus by using the semiclassical trajectory method. Our results from both classical and TDSE simulations show that the cutoffs of the two plateaus are dramatically affected by the carrier-envelope phase (CEP) of laser pulse in the inhomogeneous field, even for a little longer pulse. Thus, we can determine the CEP of driving laser based on the cutoff position of HHG generated in the inhomogeneous field.     

极紫外阿秒脉冲在高次谐波产生过程中引起的非偶极效应

当红外强激光和极紫外(XUV)阿秒脉冲共同作用于原子分子时，电离出去的电子通常会吸收和辐射激光光子而发生能量扩展.讨论了由于XUV阿秒脉冲的短波长与扩展后的电子波包尺度可相比拟时在高次谐波产生过程中引起的非偶极效应.采用H⁺₂作为模型分子，并把分子轴置于激光场的传播方向，通过解二维含时薛定谔方程并比较考虑非偶极效应和采用偶极近似两种方法计算得到的结果，两者相比，前者的谐波强度降低，谐波频率向低级次稍有移动，电子能谱的能带内出现了更多的光电子峰.在相同的光电子能量处，两种方法计算得到的信号强度相差2—5倍.并且这种非偶极效应随着红外基频光光强的增大而增强，随阿秒脉冲波长的增大而减弱. 关键词： 非偶极效应 光场空间不均匀性 阿秒脉冲 高次谐波产生     

Tunable spectral shift of high-order harmonic generation in atoms using a sinusoidally phase-modulated pulse

High-order harmonic generation (HHG) from an atom illuminated by a sinusoidally phase-modulated pulse is investigated by solving the time-dependent Schrödinger equation. The spectral shift that occurs in atomic HHG can be achieved easily using our laser pulse. It is shown that the photon energy of the generated harmonics is controllable within the range of 1 eV. The shift of the frequency peak position is rooted in the asymmetry of the rising and falling parts of the laser pulse. We also show that by varying the phase parameters in the frequency domain of the laser one can adjust and control the shift in atomic harmonic spectra.