飞秒激光参数对非绝热耦合分子态布居的影响

利用含时波包法研究强飞秒泵浦-探测激光场中激光脉宽、波长和场强对非绝热耦合NaI分子各态布居的影响.波包在势能面上做周期性运动,周期约为1 000 fs.延时为200 fs时,波包第一次到达交叉区域分裂成两部分.波包在交叉区域的分裂情况影响各态布居.脉宽增长,NaI分子的激发概率增大,而解离概率减小.泵浦波长为共振波长318 nm时,激发概率最大.泵浦波长增长,NaI分子的解离概率减小.泵浦场强增大,激发概率增大,但解离概率不变.探测激光波长和场强不影响NaI分子各态布居分布.调节激光场参数可实现对波包运动的控制从而控制态布居的选择性分布.研究结果为实验上实现分子的光控制过程提供参考.     

激光选态激发的量子逻辑功能

基于三模激光与三能级分子相互作用时态的布居依赖于激光的位相和振幅,提出利用激光选态激发,实现Ｆｒｅｄｋｉｎ量子逻辑门的功能。     

Broadband Vibrational Cooling of Cold Cesium Molecules: Theory and Experiments

通过调制的宽带激光脉冲冷却冷的铯分子平动近来被证明同时也是冷却其振动自由度的有效方法. 这样,最初分布在几个振动能级上的冷分子样品的布居可以被转移到被唯一选定的单电子基态X1∑g的振动能级上. 基于使用具有足够宽谱带的激光脉冲对所有已布居的振动态进行重复泵浦,并且使用空间光调制器来限制其频率带宽,这样就可以消除从所选定的能级上产生的激发,从而使分子布居在这个能级上. 本文报道了实验的主要结果,并且通过仔细的计算模拟来讨论包括转动自由度在内的对分子进行“完全”冷却的前景. 由于泵浦过程强烈地依赖于基态和激发     

飞秒激光脉宽对非绝热耦合分子波包运动的影响研究

利用含时波包法研究了强飞秒泵浦-探测激光场中激光脉宽对非绝热耦合NaI分子波包运动的影响.发现波包的振荡周期随脉宽增长而增大,而振荡幅度随脉宽增长而减小.非绝热效应引起的波包在交叉区域的分裂情况影响各态布居.脉宽增长,NaI分子的激发概率增大,而解离概率减小.研究表明调节激光场脉宽可实现对波包运动的控制从而控制态布居的选择性分布.研究结果可以为实验上实现分子的光控制以及量子调控过程提供一定的参考.     

两态模型中的振动态布居转移

以氢化锂极性双原子分子为例,运用含时量子波包法数值求解两态模型,从理论方面研究了基电子态X¹Σ⁺通过跃迁偶极矩到激发电子态A¹Σ⁺,两态模型中的振动态布居转移过程.基电子态上以及激发电子态上各自的振动态通过激光脉冲与永久偶极矩作用完成布居转移过程也考虑在内.在紫外光和红外光区域内,使用短的线性偏振激光脉冲实现了高效的布居转移.经过选择激光脉冲的峰值强度、中心频率以及持续时间等参数,在激光脉冲关闭后,最终的布居转移几率都超过了90%.     

Na原子高里德堡态的辐射寿命

用可调谐激光两步激发Ｎａ原子高激发发里德堡态布居，在光激发后施加脉冲电场测量激发态的场电离阈，利用阈值电场和延迟场电离方法测定了ｎｓ（ｎ＝２０～２４）和ｎｄ（ｎ＝１９～２３）态的寿命值，并与计算值进行了比较，对影响寿命的因素作了讨论。     

钠分子高位2~1Ⅱ_g与C~1Ⅱ_u态之间的碰撞能量转移

通过双光子激发和探测后向受激辐射光谱的方法观察了钠分子高位单态2~1Π_g与C~1Π-x间的碰撞能量转移过程。理论上计算的C~1Π_x态的布居分布和由C~1Π_x→X~1∑_g~+跃迁产生的紫外受激辐射光谱,均与实验结果相符。还同时采用二台不同波长的染料激光器分别激发钠分子和钠原子,研究了不同激发态钠原子对钠分子高位激发态能量转移过程的影响。     

NaK分子激发态的预离解和碰撞激发转移

用Ar+激光器固定频率488.0nm线激发Na-K混合蒸汽,NaK分子激发态通过自发辐射、预离解和与基态原子的碰撞激发转移而去布居,测量在不同K原子密度下原子荧光对分子荧光的强度比,结合NaK(E)态寿命,得到了预离解率和碰撞激发转移率.     

修饰态布居的选择性激发对无反转激光的作用

以三能级V型系统为例研究修饰态布居的选择性激发对无反转激光增益的作用. 当非 相干驱动场的频谱宽度远小于驱动场产生的修饰态能级的间距时，非相干驱动场只将一个修 饰态的布居抽运至激发态. 借助原子的衰减通道，系统中形成单向布居转移通道，从而建立 修饰态布居的选择性激发. 利用修饰态布居的选择性激发，可以摆脱裸态共振无反转激光的 三个限制: (1) 不再要求辅助的低频驱动跃迁比高频激光跃迁具有更高的衰减速率；(2) 显 著降低非相干激发速率的阈值；(3) 无反转激光的线性增益不再反比于相干驱动场的强 关键词： 修饰态布居的选择性激发 无反转激光增益 原子衰减速率 非相干激发阈值速率     

分子角动量定向布居的制备探测和它的碰撞弛豫

利用受激Ｒａｍａｎ泵浦,使线性分子Ｃ２Ｈ２选择性地制备振动态角动量定向布居参数Ａσ（１）达到０．７～０．８。并测定了角动量定向布居碰撞诱导的弛豫速率常数,采用园偏振的紫外激光诱导荧光方法,可表征分子角动量定向布居的制备和它的碰撞弛豫过程。     

由宽波段多光子作用产生的锂分子高位态受激辐射

本文报道了以６２０．６￣６６５．０ｎｍ范围内任意波长激光作用下产生的锂分子高位态紫外扩散带受激辐射的实验结果,在锂分子－原子系统中,由激光双光子激发、并通过碰撞能量转移过程以及多光子电离复合过程使锂分子高位态获得布居,从而得到紫外区扩散受激辐射,该辐射来自较高的某个三重态向低排斥态ａ＾３Σｕ＾＋的跃迁的结果。文中对有关的辐射特性及激发机制进行了详细的分析和讨论。     

利用基频与倍频脉冲控制扩展“ladder”式跃迁

利用含时量子波包动力学方法研究了两束基频与倍频脉冲控制下的扩展"ladder"式跃迁.通过基频与2倍频脉冲控制分子布居从|0,0态跃迁至|5,0与|5,2态;基频与3倍频脉冲控制分子布居从|0,0态跃迁至|5,3?与|6,2态.计算结果表明,利用两束基频与倍频脉冲,通过"ladder"式跃迁,可以得到近100%的布居跃迁概率.两束脉冲间的相对相位角影响分子的布居分布.当脉冲频率比为1:2时,布居以π为周期变化;当脉冲频率比为1:3时,布居以2π为周期变化.     

通过双Σ型激光方案控制振动态布居转移

通过使用含时量子波包方法,对HF分子该类型的布居转移动力学进行了研究. 提出双Σ型激光控制方案,用于控制布居从|v=16>能级向|v=0>能级进行转移. 该方案的第一步是将布居从|v=16>经过中间能级|v=11>向|v=7>转移,第二步是将布居从|v=7>经过中间能级|v=3>向|v=0>转移. 在每一个步骤中,三个振动能级在两束重叠的激光脉冲作用下形成一个Σ型的布居转移路径. 通过优化激光的强度、频率和延迟时间,得到了最大的布居转移效率. 计算并比较了正序脉冲和反序脉冲两种情况,在这两种情况下,布居都可以超过90%从|v=16>能级向|v=0>能级进行转移.     

利用布居囚禁态实现高效率布居转移

利用缀饰原子方法研究了激光同位素分离涉及的一个四能级系统的布居转移过程，发现了类似于三能级系统的布居囚禁态，在此基础上分析了光泵浦过程的布居囚禁现象，提出一种能够利用基态布居及亚稳态热布居的高效率光泵浦方法并以分离轴原子为例说明该方法的优越性。     

飞秒激光脉冲作用下氢原子径向和角向波包的产生与演化

采用劈裂-伪谱方法求解激光场中的含时薛定谔方程,探讨飞秒激光脉冲中氢原子波包的演化过程.研究了氢原子激发态的径向分布,角向分布、各态布居和电子云密度随时间的变化关系.在用共振激光脉冲控制氢原子波包演化的过程中径向分布、角向分布、各态布居和电子云密度随时间发生变化,但发现径向分布和角向分布在变化的过程中始终经过一些特殊点,并从理论上分析了存在这些特殊点的原因.     

强红外场作用下BCl_3振动态传能动力学研究

基于文献[1],本工作在较高泵浦激光能通量范围,测量并研究了BCl_3分子振动激发v_3吸收谱及时间演变,观察了v_3激发弛豫的几种能量转移过程,以及对泵浦激光能量BCl_3气压等参数的依赖关系。表明泵浦光脉冲产生一个振动态非热分布的系综,转动能量转移对引起这种非热分布有重要作用。用简化碰撞动力学模型讨论了BCl_3振动激发吸收谱的演变过程,得到振动态再分布的简单关系;Pτ_(v-v)≌c/K′(T_v,T_0,q)和等效振动温度、平均吸收光子数的分析表达式,与实验结果定性地符合。     

磁约束放电CO激光模型

建立了磁约束放电CO激光的模型.在该模型下分析、计算了CO气体放电系统电子的能量分布 函数;CO分子的电子碰撞激发概率以及CO分子的振动-振动(V-V),振动-平动(V-T)激发概率 ;CO分子各振动态的布居数分布和对应的小信号激光增益系数.研究表明,由于磁场的加入C O分子振动态布居数分布出现凹陷.在该区域获得了更大激光的小信号增益. 关键词： CO激光 磁约束 布居数 小信号增益 激发系数     

Fragmentation of N2 in 410 nm Intense Femtosecond Laser Field

用速度成像技术研究了氮分子在410和820 nm线偏振飞秒激光场中(1014 W/cm2)碎片化过程．N2在410 nm激光场中碎片化行为与820 nm激光场中不同,碎片离子的能量分布和角分布不随410 nm激光场强明显变化．氮分子在410 nm激光场中的碎片化过程主要是由垂直激发导致的非库仑态解离引起的．     

金刚石/ZnSe结构中瞬态热栅场的有限元法分析

利用有限元法分析计算了脉冲激光激发瞬态热栅在金刚石薄膜/ZnSe衬底双层结构中的三维温度场分布及变化。通过比较不同厚度金刚石薄膜样品的温度场分布,结果显示金刚石薄膜的厚度对样品中温度场的分布有较大影响,随着薄膜厚度的增大,峰值温度提高并且二次加热现象更加明显。     

PTCDA分子基态的飞秒激光控制研究

将优化控制理论和多组态含时Hartree（MCTDH）方法相结合,建立了适合于MCTDH方法的计算具有平面结构的PTCDA分子的多自由度振动量子模型,研究了在PTCDA分子激发后从分子激发态回落至分子基态的动力学过程.在理论上分析了约化目标态产生率与激发脉冲、分子的演变时间及优化场的有效能量之间的关系,对分子在各个振动坐标下波函数的振动分布做了分析与比较.研究发现,增加分子的回落演变时间在提高目标态产生率的同时可以使优化激光控制场的强度降低,这为实验上用低能量激光最大程度地实现目标态提供了有效手段. 关键词： PTCDA 多组态含时Hartree方法 飞秒激光控制