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.     

双色激光脉冲相位差对晶体发射高次谐波 的影响

通过数值求解双色激光场(基频场和二倍频场)与一维晶体相互作用的含时薛定谔方程,研究了晶体在双色激光脉冲驱动下发射高次谐波的特点.研究结果表明,晶体在双色激光脉冲驱动下发射的高次谐波第二平台强度相对于单色激光脉冲驱动下有显著提高,且随双色激光脉冲的相位差明显变化.进一步的研究发现,在双色激光脉冲其它参数保持不变的情况下,通过调节双色激光脉冲的相位差就能有效提高晶体发射高次谐波第二平台的产额,提高的幅度会随激光脉冲的宽度有所不同.     

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.     

激光与二维多势阱系统相互作用下的谐波发射

采用二维渐近边界条件和辛算法数值求解了激光和二维多势阱系统互作用的二维含时Schrödinger方程的无穷空间初值问题。计算了二维多势阱系统分别在线偏振激光和圆偏振激光作用下的谐波发射,得到不同模型发射谐波谱的特点,说明多势阱环境有利于高次谐波的发射。     

微波与非均匀等离子体相互作用过程中坑子的形成与谐波发射

在稳态的等离子体装置中，利用微波和等离子体的相互作用，模拟了激光等离子体过程，研究了这个非线性相互作用过程中产生的坑子(caviton)，观察了坑子幅度增长，衰减及传播的演化过程。同时利用数值计算求解了在实验条件下的Zakharov方程，得到与实验较为符合的结果。实验测量了在相互作用过程中的二次谐波发射谱，并用参量衰变过程分析了二次谐波的频率红移。     

激光与二维多势阱系统相互作用下的谐波发射

采用二维渐近边界条件和辛算法数值求解激光与多势阱系统相互作用的二维含时Schr(o|¨)dinge方程的无穷空间初值问题.计算二维多势阱系统分别在线偏振激光和圆偏振激光作用下的谐波发射,得到不同模型发射谐波谱的特点,说明多势阱环境有利于高次谐波的发射.     

等离子体钢丝二次谐波辐射的线性转换理论

本文对激光等离子体细丝的线性转换理论作了研究.通过对激光等离子体二次谐波的能量通量的计算发现,二次谐波的平面波理论关于在垂直密度梯度方向没有二次谐波辐射的结论与实验结果不符.在此基础上,我们提出了等离子体细丝的二次谱波线性转换理论,在垂直密度梯度方向有较强的二次谐波发射,这与实验结果较为一致.     

辅助光斑对10μm半径级小尺度自聚引发谐波辐射的作用

本文的最新实验表明,单个10μm半径级的激光斑在预形成的激光等离子体中不能有效激励90°侧向3ω₀/2谐波发射。但配合同样尺寸的辅助光斑,在满足一定位置和角度条件下却容易引发这种发射。使用双等离振子衰变理论,结合动态自聚细丝模型分析了这一现象的起因。     

激光等离子体中的共振吸收所引起的谐波发射

本文考虑了临界密度附近的密度梯度明显变陡的情况,解析地讨论了激光等离子体中共振吸收所引起的谐波发射问题,得到的二次谐波的转换率与实验结果相符。另外,还就三次谐波发射的转换率进行了计算。 关键词：     

激光驱动晶体发射高次谐波的特性研究

通过数值模拟激光驱动下电子在周期性势阱中的动力学行为, 研究了晶体在激光场中发射高次谐波的特性. 研究发现在一定的激光波长和光强驱动下, 晶体发射的谐波谱会呈现出双平台结构, 经分析后得知第一个平台主要来自于最低导带与价带间的电流(电子-空穴对复合), 第二个平台主要来源于较高导带与价带间的电流(电子-空穴对复合), 且两个平台的截止位置处的能量都与激光场的振幅呈线性关系. 在少周期激光驱动下, 晶体谐波第二平台的截止位置与激光的载波相位呈单调变化, 由此我们提出可以利用晶体谐波第二平台的截止位置来确定少周期激光的载波相位. 进一步研究发现, 在啁啾激光驱动下, 晶体发射谐波谱的第二平台有较大变化, 第二平台的发射效率会随啁啾参数而改变, 能够通过改变啁啾激光场来提高晶体谐波第二平台的发射效率.     

二次谐波中的饱和效应和乘性噪声

研究了单模激光中产生的二次谐波的统计性质,用全饱和激光理论导出了二次谐波光子计数ｍ的几率分布函数、二次阶乘矩和三次阶矩的表达式,同实验值比较,理论与实验在阈值附近符合得很好。研究结果表明,激光场基波和二次谐波的涨落随空腔衰减常数的增大而减小;当激光场中含有乘性噪声时,乘性噪声增强基波的涨落,同时抑制二次谐波的涨落。     

强激光场中N2分子高次谐波的干涉效应

在强场近似下,利用Lewenstein模型研究了N2分子在强激光场中发射高次谐波的干涉效应,通过对N2分子产生的高次谐波和分子中单个原子产生高次谐波的比较,表明了干涉效应的存在. 得出随着高次谐波阶数的增加,干涉极小值会随着分子轴与激光偏振方向间夹角的增加而减小,在角度接近900附近时干涉效应消失,与两中心干涉模型预测的趋势一致. 通过分析高次谐波产生的机制和相位随取向角的变化,给出了干涉产生的原因.     

用时间分辨光谱研究红细胞悬液的荧光发射

实验获得了激光照射红细胞悬液的荧光光谱,并分别监测不同荧光峰值波长处强度随时间的衰变过程,测试了其相应的荧光寿命。结果表明,在波长为407nm的激光照射下,红细胞悬液向外发射中心波长分别位于596,628,692nm的荧光光谱,各荧光峰对应衰变过程的平均荧光寿命分别为1.97,13.31,14.58ns。利用荧光强度和吸收率的加和性表示了混合物的总吸收率和总荧光发射强度,通过理论计算获得了红细胞悬液中锌卟啉、原卟啉和其他游离物参与荧光发射的相对含量和相对强度在不同荧光峰位的变化关系,进一步解释了不同峰位处荧光发射强度和平均荧光寿命的变化原因。     

非线性光学相位匹配的实验考虑

本文描述了氮分子激光泵浦的可调谐染料激光输出经ＡＤＰ晶体产生二次谐波的实验考虑和实验结果．在５３００－５６００Ａ的基波波长范围内，用简单的方法演示了不同基波波长的二次谐波强度随晶体温度及基波光束入射角的变化．可使同学对非线性光学参量过程中影响相位匹配的各种因素有一个清晰的认识．     

非对称波形激光驱动的氢原子高次谐波频移及控制

提出了一种利用非对称波形激光脉冲与原子相互作用在隧穿区发射高次谐波谱的大频移方案.通过数值求解偶极近似下的三维含时薛定谔方程,研究了该激光驱动氢原子发射的高次谐波特性.结果表明,利用上升沿与下降沿不同的非对称激光驱动氢原子所发射的高次谐波在截止位置附近发生了大的频率红移和蓝移,通过改变激光脉冲的上升沿或下降沿,能调控谐波的频移量.产生频移的原因是激光脉冲上升沿或下降沿对谐波贡献的不同所致,当下降沿发射谐波的贡献大于上升沿的贡献时,谐波发生红移,反之则发生蓝移.通过改变激光脉冲波形,在隧穿电离区能够调控截止位置附近原子发射的高次谐波频率,对于给定的某一阶谐波,调控的范围可从奇次阶到邻近偶次阶之间的任意频率处.     

原子多光子激发对电离阈值附近谐波发射的影响

基于动量空间和坐标空间含时伪谱方法,通过求解氢原子在强激光作用下的含时薛定谔方程,系统地研究了原子在强激光作用下电离阈值附近的高次谐波发射随着激光电场强度的变化关系.研究发现,随着入射激光强度的增加,九次谐波发射效率呈现周期性振荡结构.结合原子的激发几率计算,发现电离阈值附近的谐波增强与高激发态的布居存在相互竞争关系.     

原子在红外激光场中产生高次谐波及阿秒脉冲随波长的变化规律

利用强场近似理论,研究了在长波红外激光场(波长800—2000 nm)驱动下氢原子产生的高次谐波,分析了在截止位置附近高次谐波的转换效率随激光波长的变化规律.发现在截止位置附近原子发射高次谐波的转换效率比平台区域的转换效率低,但获得的阿秒脉冲的宽度会随波长的增大而缩短. 关键词： 强场近似 高次谐波 阿秒脉冲     

任意偏振激光作用下二维模型H原子的谐波发射

采用二维渐近边界条件和辛算法数值求解了任意偏振激光和H原子相互作用的二维含时Schrödinger方程的无穷空间初值问题. 计算了二维H原子在不同偏振激光作用下的谐波发射,得到各种椭圆率下谐波谱的特点与已有文献结果一致.通过电子的基态布居概率和某一时刻的概率密度分布以及电子的平均位移,对不同椭圆率下谐波谱的特点进行了分析. 结果表明,将渐近边界条件和辛算法推广到二维是合理和有效的. 关键词： 二维渐近边界条件 辛算法 任意偏振激光 高次谐波     

Echo-enabled谐波放大自由电子激光参数

通过数值模拟,结合解析计算分析,研究了Echo-enabled谐波放大自由电子激光对装置参数和主要束流参数变化的独立敏感性,给出了谐波聚束因子和饱和功率随参数变化的数值模拟结果;对色散段由相干同步辐射效应引起的能散和发射度增长进行了估算和数值模拟。结果表明:相干同步辐射效应引起的切片能散和切片发射度增长在5%以内,对最后辐射影响不大。     

对超短脉冲强激光在大气通道中产生的三次谐波偏振特性及白光光谱调制特性的研究

研究了超短脉冲强激光在大气中传输产生电离通道后辐射的三次谐波强度随激光偏振的变化.此外，还研究了产生的白光辐射在短波长上的有规律的谱调制，分析了白光谱调制的产生机理. 关键词： 超短脉冲激光 大气通道 超连续辐射 三次谐波