飞秒强激光在充气毛细管中产生三次谐波的效率

利用描写飞秒强激光在充气毛细管中产生三次谐波的一个理论模型讨论了三次谐波产生的信号-压强曲线.结果发现：在毛细管参量和激光参量确定的条件下,三次谐波效率受管内气压,三次谐波模式,走离效应（walk-off）和相调制效应的影响.同时,发现,得到的三次谐波效率接近实验值.关键词：效率三次谐波飞秒激光充气毛细管     

飞秒强激光与欠稠密等离子体相互作用中的二次谐波辐射

对超短超强激光脉冲 (45fs,6× 10 17W /cm2 )与光致电离氦气形成的欠稠密等离子体相互作用中的二次谐波辐射进行了实验研究。测量了多种打靶强度的飞秒激光脉冲与不同气体密度氦气相互作用的二次谐波光谱 ,得到在欠稠密等离子体中二次谐波辐射与打靶激光能量的关系 ,分析了产生二次谐波辐射产生的物理机制 ,在考虑了强短脉冲激光电离气体产生的等离子体径向电子密度梯度因素 ,基于非线性作用过程的理论预期曲线与实验结果较好地吻合     

强激光等离子体相互作用驱动高次谐波与阿秒辐射研究进展

对超快过程的探测和控制决定了人类在微观层面认识和改造物质世界的能力.阿秒光源可完成对组成物质的电子运动及其关联效应进行超高时空分辨的探测和操控,为人类认识微观世界提供了全新手段,被认为是激光科学史上最重要的里程碑之一.世界主要科技强国都将阿秒科学列为未来10年重要的科技发展方向.利用强激光与物质相互作用产生高次谐波是突破飞秒极限实现高亮度阿秒脉冲辐射的重要方案之一,成为了近年来激光等离子体领域的研究热点.本文聚焦强激光与等离子体相互作用中的高次谐波和阿秒脉冲辐射,主要介绍其产生机制、研究进展和前沿应用,并对未来的发展趋势和创新突破进行展望.     

氩气中高次谐波辐射的研究

报道了在４５ｆｓ－２ＴＷ激光装置上以Ａｒ惰性气体为介质产生高次谐波的实验结果,实验中通过研究气体密度和激光能量对谐波辐射的影响,找到了适当的气体密度和激光能量范围,并在Ａｒ气中观察到８１次（９．７ｎｍ）的皆波辐射,这时迄今为止,人们在Ａｒ气中所能观测到的最短波长的谐波辐射,经分析表明,高于５７次的谐波是由Ａｒ离子产生的。     

超短脉冲强激光在空气中的传输

超短脉冲强激光在空气中传输时由于非线性克尔自聚焦效应会使激光光束聚焦，造成空气的离化而形成等离子体，等离子体对激光光束又会产生散焦作用，这两种过程的动态平衡可以形成很长的等离子体通道，从而产生一系列复杂而有趣的现象．文章对通道形成的机理、锥角辐射、超连续谱和三次谐波的产生进行了阐述，并介绍了目前等离子体通道形成的几种理论模型．文章还对通道内的各种复合和辐射机制进行了分析．     

超短脉冲强激光与固体靶作用产生的高次谐波红移

用一维粒子模拟程序研究了超短脉冲强激光与超临界密度等离子体平板作用产生的高次谐波。分析了振荡镜面模型所不能解释的伴随高次谐波出现的频率红移现象。通常激光与固体靶作用中的高次谐波是由于激光从振荡靶面的反射产生的.除此之外,相对论光强的激光与固体靶作用还应考虑光压对靶的烧蚀推进作用,这时激光相当于从一个移动的振荡靶面反射,所以产生了带有红移的高次谐波.关键词：红移超短脉冲强激光高次谐波粒子模拟     

强激光和稠密等离子体相互作用产生的三次谐波

研究了超强激光和均匀及线性梯度高密度等离子体相互作用产生的三次谐波，特别研究了等离子体密度为四倍临界密度时的情形，这可能是用相对论效应产生高效谐波的最佳密度。     

相对论相干三次谐波的饱和

研究了短脉冲强激光在非稠密均匀等离子体中传播时产生的相对论相干三次谐波和饱和问题，在准静态近似（ｑｕｓｉｓｔａｔｉｃａｐｐｒｏｘｍａｔｉｏｎ）下得出波动方程，用此方程计算了三阶谐波的饱和值及失相长度，并分析了影响失相长度的因素。     

空气中激光等离子体通道的三次谐波辐射研究

对超强飞秒激光脉冲在空气中形成的长等离子体通道的三次谐波辐射进行了研究．实验研究发现三次谐波的转换效率在通道范围内基本保持不变.还对等离子体通道锥角辐射中的三次 谐波的辐射角进行了研究,结果表明其辐射角接近6mrad,与理论计算结果符合得很好．关键词：三次谐波等离子体通道     

飞秒激光脉冲在氮气中产生高次谐波的实验研究

报道了以氮气为介质产生高次谐波的实验结果。实验中主要研究了不同的气体密度、不同入射激光能量和不同偏振对高次谐波辐射强度及谐波级次的影响。并从理论上进行了定性分析。分析结果表明：要想得到较高次、较强的谐波辐射,必须反复进行实验,确定最佳的激光能量和气体密度,以减少由于自由电子密度的提高而导致的相位失配的影响。     

强激光场高次谐波的两能级原子模型

利用两能级原子模型，通过直接求解含时薛定谔方程得到了强激光场中的高次谐波谱，和实验中观察到的谐波谱相似，这种模型可用于研究激光强度，激光频率以及介质的电离能等因素对高次谐波的影响。     

Characteristics of High Harmonics Generated in a Gas Filled Microcapillary

The phase-match and amplitude characteristics of high harmonics generation in gas filled micro-capillary have been analyzed. The results show that the order of harmonic can be selected by adjusting the gas pressure, the laser intensity and the inner diameter of capillary. The adjustment is depended on the dispersion properties of gas media . The amplitude of harmonics generated in gas filled capillary is two orders higher than that of gas jet, and the spectrum is become more monochromatic when the radius of the capillary is smaller. A high brightness tunable coherent soft X-ray source can be produced through interaction of fs intense laser with gas filled microcapillary.     

Stimulated Emission of Gamma Photon from Ultrashort Pulse Intense Laser-Solid-Target Interaction

The efficient production of energetic γ photons is a significant physical process in the relativistic ultrashortpulse laser-plasma inducing photonuclear action. Based on the interaction of laser-solid-target, an analytical theory onstimulated γ photon emission from a hot electron firing the target-nucleus is developed by a relativistic full quantummethod. The emitting power or probability of γ photon in arbitrary space direction can be calculated for laser irradiatingsolid-target normally. It is valid only if the scatter-centre is immovable or its motion can be neglected compared withthat of the scattered electrons.     

利用光子晶体光纤产生超连续飞秒激光光谱

将单脉冲能量约为2．5nJ、脉宽为25fs、对应峰值功率为0．1MW的的800nm钛宝石激光耦合到长为10mm,芯径为1．8μm的光子晶体光纤中,产生了耦合效率约为17％、谱宽覆盖可见光及近红外波段的超连续光谱。     

Hydrodynamics of Plasma Interaction with an Intense Laser Field

A set of moment relations, which can describe the charged fluids response to an intense pump laser, and a linearization substitution relation, which is more appropriate as compared with the past treatment, are given by theoretical analyses. The relevant equations of state (adiabatic and isothermal), momentum and energy equations are derived self-consistently.The dispersion relations of the electron plasma wave and the ion acoustic wave driven by an intense pump laser field are-obtained. The results show that the frequencies of both the excited electron plasma wave and the excited ion acoustic wave have a great modification in the case of strong pump. The former bears out the theoretical result obtained from Vlasov equation and the later is consistent with experimental observations. It is proved that the zero-frequency component of the laser light wave contribution to the plasma pressure tensor is un-neglected,which implies a greatly change to the wave excitation properties, particularly in the direction of parallel or approximately parallel to the laser field vector.