飞秒激光氘团簇聚变

简要介绍了原子团簇的产生方法和特点以及激光惯性约束核聚变的基本原理,氚团簇在飞秒激光的作用下,大量吸收激光能量,产生了高离化态高能离子,从而实现了氚团簇桌面台式聚变。     

吡啶团簇的多光子电离和离解研究

利用飞秒激光和飞行时间质谱结合从头计算对吡啶团簇的多光子电离和离解进行了研究. 给出了吡啶团簇的稳定结构和簇内的质子转移过程.     

飞秒强激光脉冲中氩团簇库仑爆炸特性研究

利用Bathe模型,理论模拟了氩团簇在飞秒强激光中(100 fs, 1016 W/cm2)的电离和爆炸过程.研究结果显示,在团簇尺寸较小时,离子平均能量与团簇初始半径平方成正比,爆炸机制为典型的库仑爆炸.随着团簇尺寸的增加,能量增加的速度趋缓并在一定团簇尺寸后趋于饱和.模拟结果与实验数据有较好的吻合.     

飞秒强激光经氩气和氩团簇的传播

通过数值求解三维电场传播方程,理论模拟了飞秒强激光脉冲（50 fs,1016 w/cm2）在氩气和中等尺寸氩团簇中的传播效应.结果表明,飞秒强激光脉冲经氩气传播将发生频谱蓝移展宽和光束发散;而经中等尺寸氩团簇传播,则存在一定程度的自聚焦效应.     

飞秒激光氘团簇库仑爆炸引发核聚变的机理研究

在超强飞秒激光与氘团簇的相互作用中，利用库仑爆炸模型，分析了可以引发核聚变的高能氘核产生的机理，提出了氘离子团簇膨胀尺寸与时间的关系式，计算了多种尺寸的氘团簇库仑爆炸时氘核的动能以及氘团簇的解体时间． 关键词： 飞秒强激光 氘团簇 库仑爆炸 核聚变     

Ar原子团簇与飞秒强激光相互作用产生的高能离子计算

利用改进的“等离子体球”模型模拟了Ar原子团簇与飞秒强激光相互作用的物理过程.改进后的模型弱化了原模型在共振吸收附近团簇内部屏蔽电场的异常增强行为，从而使其更为合理，计算得到的Ar离子平均动能与以往的实验结果符合.还定量地研究了Ar离子平均动能及其平均电荷态与团簇尺寸以及激光参数之间的变化关系. 关键词： 团簇 飞秒激光 高能离子 共振吸收     

Ar·CO团簇光电离的实验和理论研究

利用同步辐射光电离质谱装置,测量了Ar·CO范德瓦尔斯 (van der Waals, vdW) 团簇的的光电离质谱和光电离效率曲线.将它们与CO分子的绝对光吸收光谱比较, 发现在13.9到14.6 eV能量范围内的Ar·CO⁺的光电离效率曲线主要反映了收敛到 CO⁺ (X²∑⁺, v'= 1,2和3) Rydberg系列和收敛到 CO⁺ (A²Π)的n= 3的振动序列(v'= 6–9)的特点; 在14.6–15.75 eV光子能量范围内的Ar·CO的光电离效率曲线主要反映了CO的光吸收特性. 然而,由于Ar和CO之间的相互作用,其中的5个重要的光谱结构发生了蓝移; 而在15.75–15.80 eV光子能量范围内的Ar-CO的光电离效率曲线,它的属性受到组分Ar和CO的共同影响. 与此同时,也从理论上计算了Ar·CO团簇的电离能、Ar·CO团簇和Ar·CO⁺ 团簇离子的离解能. 关键词： Ar·CO团簇 同步辐射 光电离     

飞秒强激光场中氢原子团簇的各向异性膨胀

利用LAMMPS程序研究了氢原子团簇在飞秒强激光场下的动力学行为, 讨论了引起小氢原子团簇各向异性膨胀的原因.通过对外电离过程中团簇内部电子的行为以及团簇各个方向上最外层质子距离团簇中心的距离随时间的变化情况的分析, 发现团簇的膨胀呈现各向异性,且引起这种各向异性的根源在于团簇内部电子的抖动以及逃逸.对氢原子团簇与强激光场相互作用过程中质子各能量分量以及各向异性程度随时间变化情况进行了研究,发现各向异性程度是随时间变化的, 这种各向异性程度首先随着激光电场的增强而增加,随后又逐渐减小,直到最后趋于某一大于1的稳定值.分析了激光脉冲结束后质子的平均能量与观测角之间的关系, 并将分析结果与Ditmire小组的实验结果进行了比较,发现我们的模拟结果在定性上与实验相符合.     

飞秒强激光作用下Ar原子团簇离子能谱计算

研究了飞秒强激光与Ar原子团簇相互作用时的电离机制及库仑爆炸过程,建立了一个简化的模型计算相互作用产生的离子能谱,计算结果与实验结果较为吻合,可以较好地解释离子能谱高能端的主要特征。     

NH3—CH3OH氢键团簇体系的从头计算研究

在ＨＦ／６－３１Ｇ，ＭＰ２／６－３１Ｇ水平下，对ＮＨ３－ＣＨ３ＯＨ氢键团簇体系进行了从头计算研究，给出了中性和离子团簇的各种平衡模型，解离通道及解离能，指出该团簇垂直电离后，可以发生一个簇的的质子转移过程，ＮＨ４和ＣＨ３Ｏ将为主要解离产物，相应于生成ＣＨ２ＯＨ与ＮＨ４的解离通道，由于存在的较高的能垒而不易进行。     

用质谱和光电子能谱研究飞秒强场中的电离动力学

报导了用自制飞秒激光器通过飞秒多光子电离质谱和光电子能谱对飞秒强激光场与分子（氨、苯）相互作用的研究,飞秒激光脉宽约１００ｆｓ,二倍频中心波长４０７．５ｎｍ,聚焦后脉冲功率密度达到１０＾１２Ｗ／ｃｍ＾２,氨的光电子能谱显示了（２＋２）ＲＥＭＰＩ和（２＋２）＋１ＡＴＩ、（２＋２）＋２ＡＴＩ三组电子峰,每组峰又包括伸缩振动ｖ１的带系,ＡＴＩ峰的振动布居出现反转,随着光强增加,谱峰加宽而且振动能级出现平     

飞秒激光光刻波导偏振器

飞秒激光诱导折射率变化提供了一种灵活的三维光子器件制作手段.飞秒激光光刻的II类波导具有偏振导光特性,可以作为波导偏振器,但是对于要保留的偏振分量损耗太大.本文阐述了一种利用飞秒激光在熔融石英中制作的新型低损耗波导偏振器.它由中间的一根I类波导及两侧的两根II类纳米光栅轨迹构成.基于飞秒激光诱导的纳米光栅的偏振依赖散射特性,II类纳米光栅轨迹能够对I类波导的倏逝场进行调制.偏振方向垂直于纳米光栅的模式相对于偏振方向平行于纳米光栅的模式有更大的散射损耗,因此导通的是偏振方向平行于纳米光栅的模式.研究了消光比随I类波导与II类纳米光栅轨迹之间的间距的变化关系,选择一个最佳间距来进一步研究消光比随II类纳米光栅轨迹长度的变化关系.在间距6 μm,II类纳米光栅轨迹扫描长度6 mm处实现了最大15.91 dB的消光比.通过增加II类轨迹的长度或者数量,很容易得到更高的消光比.     

飞秒时间分辨质谱方法研究CF3I光电离动力学

利用飞秒双色泵浦 探测 (pump probe)飞行时间质谱方法研究了CF3 I分子多光子电离动力学 ,所用泵浦光及探测光的中心波长分别为 2 6 5和 398nm .获得了母分子离子CF3 I+ 信号及其碎片离子CF3 + 和I+ 信号的寿命衰减常数分别为 (96± 7)、(198± 13)和 (16 7± 6 )fs.这些离子产生的多光子通道机理不同 :CF3 I来自 (1+2′)跃迁 ,单光子泵浦光与CF3 IA带共振 ;驭光子泵浦光激发CF3 I分子到 5 pπ7sδ(2 Π1/ 2 )里德伯态 ,单光子探测光电离产生的母分子离子解离产生CF3 + ;I+ 来自 (2 +2′)和 (1+1′ +2′)激发过程     

飞秒脉冲制作啁啾光纤光栅的理论研究

提出了利用一束啁啾飞秒脉冲与另一束非啁啾飞秒脉冲相干制作啁啾光纤光栅的新方法, 并分析了其反射特性, 以及光栅结构与啁啾系数的关系, 讨论了其作为展宽器的应用, 为设计小型展宽器提供了理论基础.     

飞秒激光在光敏玻璃内制作微孔

用20倍显微物镜将波长为775 nm的飞秒激光聚焦在光敏玻璃（FOTURAN）内部,通过纵向写制模式由表面以下500 μm曝光至表面,并结合热处理和在浓度8%的氢氟酸超声溶液中腐蚀50 min,在FOTURAN内部制作了直径为几十μm的微孔.利用光学和扫描电子显微镜分析发现微孔具有圆形横截面和清晰边缘,目前得到的深宽比大约为7.通过在宽范围内改变入射激光能流（2.3~36.2 J/cm2）和写制速度（100~1 000 μm/s）,研究了这两项飞秒激光入射参量对制作微孔的影响.发现写制速度对制作微孔直径影响较小,而利用相对低的入射激光能流曝光可得到较大深宽比的微孔,并且在此情形下制作微孔的横截面更圆,璧面光滑度更高,并分析了原因.     

飞秒激光制造微型光纤法布里-珀罗干涉传感器

基于飞秒激光光刻技术,提出了光纤端面光刻制造微型光纤法布里-珀罗干涉传感器的方案.该方案解决了传统飞秒激光制造光纤F-P传感器的平行度差的问题,制造了对比度超过20 dB的高灵敏度和高分辨率的微型F-P光纤传感器件.该制造方法简单、参量可控,制作的器件可应用恶劣温度条件下应变的精确测量.     

High-Intensity Femtosecond Laser Interaction with Rare Gas Clusters

Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐａｓｔｙｅａｒｓａｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｈａｓｅｍｅｒｇｅｄｔｏｐｒｏｄｕｃｅｕｌｔｒａｓｈｏｒｔａｎｄｅｘｔｒｅｍｅｌｙｈｉｇｈ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙｌａｓｅｒ ｐｕｌｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｃｈｉｒｐｅｄｐｕｌｓｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ (ＣＰＡ ) [1] .Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ,ｔｈｅａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｕｌｔｒａｓｈｏｒｔｉｎｔｅｎｓｅ ｐｕｌｓｅｓｏｐｅｎｓａｎｅｗｒｅｇｉｍｅｏｆｓｔｒｏｎｇｆｉｅｌｄ ｍａｔ…     

飞秒激光微细加工中光耦合器参数的数值模拟

用有限差分迭代求解光束传输方程,对1×2(Y型)耦合器和2×2(X型)耦合器分路的夹角大小对分路中光束分配比例的影响进行了模拟研究.模拟结果显示：耦合器夹角控制在一定的范围内,对分路中光束能量分配影响不大;2×2耦合器对分路夹角以及波导宽度的变化敏感.为飞秒激光加工光纤无源器件的可行性做了理论上的分析.