He^＋离子在啁啾激光和高频脉冲组合场中产生的单个阿秒脉冲

利用数值求解含时薛定谔方程的方法,从理论上研究了一维模型He＋离子在波长为1064nm的线性啁啾激光和高频脉冲形成的组合场中产生的高次谐波以及由这种高次谐波构造的阿秒脉冲特征.发现在组合场中,由于啁啾脉冲的作用和在适当的时刻加入了高频脉冲,不仅使高次谐波谱的平台区域能得到很大的扩展,而且谐波转化效率也得到有效地提高,当对第二平台区域的不同范围内高次谐波迭加都可得到单个阿秒脉冲,最短可达21阿秒.最后通过经典分析和时频分析解释了这种高次谐波展宽与阿秒脉冲发射过程的特点.     

线性啁啾光栅的反射光延迟调谐的研究

提出通过变化线性啁啾光栅长度,达到调制的反射光延迟时的目的.在单模光纤中的光方程的基础上,对Bragg方程中的折射率、周期、反射光的反射点三个参数进行数学分析,得到了Bragg波长反射光延时量与线性啁啾光栅长度变化量成正比的结论.提出了延迟量为450ps的连续可调的延迟线模型.     

不同啁啾调制对光谱连续区的影响

利用啁啾场调控激光波形,理论研究了不同啁啾场对高次谐波光谱的影响. 结果表明：当采用对称中间啁啾调控时,谐波截止能量的延伸及光谱连续区来自于激光中间区域. 当采用不对称负向啁啾调控时,谐波截止能量的延伸及光谱连续区来自于激光下降区域. 虽然,谐波截止能量在不同啁啾调控下都可以得到延伸,但是,不对称负向啁啾场下光谱连续区的强度要比对称中间啁啾场下光谱连续区强度高2个数量级. 最后,通过叠加光谱连续区上的谐波可以获得2个脉宽在38 as的单个阿秒脉冲. 并且,负向啁啾场下获得脉冲强度要比对称中间啁啾场下获得脉冲强度高2个数量级.     

非线性啁啾波形优化获得超短阿秒脉冲

本文通过调控非线性啁啾波形,提出了运用两种非线性啁啾组合波形延伸谐波截止能量以及增强谐波强度的方法. 研究结果表明,适当调节组合场的二阶和三阶啁啾参数、啁啾延迟以及其它激光参数后,激光波形得到最佳优化. 在最佳波形驱动下,谐波截止能量和辐射强度明显增大,进而我们可以获得脉宽在39 as的孤立脉冲.     

中红外啁啾激光驱动CO分子产生单个软X射线阿秒脉冲

采用中红外啁啾激光和单极脉冲组合场驱动定向的CO分子产生了能量高达6 keV(～0.2 nm)的软X射线高次谐波.研究结果表明,用啁啾激光可实现谐波平台的显著展宽,加入单极脉冲使得谐波截止位置大幅度拓展,更重要的是在非常宽的能量范围内产生了超连续谐波.对平台区不同阶次范围的谐波进行叠加都可以合成出单个阿秒(as)脉冲,最短脉宽为26 as.结合经典轨迹模拟和量子时频分析,展示了如何通过引入啁啾和单极脉冲实现对量子路径的有效控制.     

半导体激光器中产生的光脉冲红移啁啾的消除

对啁啾脉冲在单模线性色散光纤中的非线性传输演化过程进行了解析分析和定量的数值计算．结果表明,在单模线性色散光纤正群速色散区,用输入光脉冲产生的兰移啁啾可以消除半导体激光器中产生的光脉冲红移啁啾     

强啁啾超短激光脉冲实现粒子布居的调控

采用光与物质相互作用的半经典理论方案,建立了含啁啾相位项的修正光学 Bloch 方程,并采用高精度的、快速和可靠的、修正的四阶龙格-库塔法数值求解了该方程。通过数值计算,研究了强啁啾超短激光脉冲与二能级体系的相互作用。研究结果表明,啁啾量、入射脉冲面积、脉冲宽度、失谐量都对粒子布居产生明显的调制作用,论文还研究了激光脉冲各参数对粒子布居的调控规律,由此可以通过调节强啁啾超短激光脉冲的各参数来实现对粒子布居的调控。     

双色反向旋转椭圆偏振激光场下氩原子的高次谐波发射的选择定则的验证

通过数值求解二维含时薛定谔方程,研究了氩原子在双色反向旋转椭圆偏振激光场作用下的高次谐波发射,双色反向旋转椭圆偏振激光场是由2个共面的频率为rω和sω(r=1,s=2,3,4,ω是圆偏振的基频)时的激光脉冲组成.通过理论计算我们发现在不同椭偏率下的氩原子的高次谐波谱的特性与2015年Milosevic[26]提出的选择定则一致.倍频场为2倍频,驱动激光场为反向旋转圆偏振激光脉冲时,高次谐波谱的3q阶次谐波被抑制,驱动激光场为反向旋转椭圆偏振激光脉冲时,高次谐波谱中被抑制的3q阶次谐波增强;倍频场为3倍频,驱动激光场为反向旋转圆偏振和椭圆偏振激光脉冲时,高次谐波谱的偶数阶次谐波被抑制;倍频场为4倍频,高次谐波谱中与5q阶次相邻的谐波阶次产生,其余谐波阶次被抑制,驱动激光场为反向旋转椭圆偏振激光脉冲时,被抑制的谐波阶次增强.我们计算了相对应激光场下的Lissajou's图形,从图中可以看到随着椭偏率的变化,Lissajou's图形的对称性被破坏,相应的高次谐波谱的特性发生变化;Lissajou's图形的对称性不变化,相应的高次谐波谱的特性不发生改变.     

非克尔光纤正常色散区内啁啾特性研究

从理论上推导出具有饱和非线性的非克尔光纤正常色散区内,群速度色散效应导致的啁啾和自相位调制效应导致的啁啾解析表达式．利用数值解法模拟了非克尔光纤正常色散区啁啾演变过程．研究结果表明：当非克尔光纤的饱和非线性增强时,净啁啾不断减小,而且,越来越平缓,脉冲中心附近区域净啁啾接近零     

强激光场高次谐波的二能级原子理论

利用二能级原子模型,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,和实验中观察到的谐波相似．并用这种模型研究了激光强度,激光频率以及介质的电离能等因素对高次谐波的影响．     

利用啁啾场与单极场的组合场驱动He+发射高次谐波

数值研究了He~+在啁啾场与单极场下发射高次谐波及阿秒脉冲的特点.计算结果表明,当He~+的初始波函数布局在基态与激发态的叠加态时,其谐波强度比单基态时增强7个数量级.随后在啁啾场及单极控制场的作用下,谐波发射的截止能量明显增强,谐波的干涉结构也明显减小.引入空间非均匀效应,谐波截止能量得到进一步延伸,形成一个320eV的平台区.通过叠加谐波,可获得3个持续时间在45~48as的X射线脉冲.其强度比单基态输出的脉冲增强5~6个数量级.     

分子取向对H2+谐波分布的影响

理论研究了H2+分子取向对谐波空间分布的影响. 结果表明：当激光偏振方向与分子轴方向一致时, 谐波辐射满足激光场正向时, 负向H核谐波辐射强度大于正向H核;激光场反向时, 正向H核谐波辐射强度大于负向H核. 随着分子取向角增大, 谐波辐射强度减弱, 尤其正向H核对谐波辐射的贡献明显减小, 因此导致正负向H核的谐波辐射强度差逐渐增大. 最后, 通过研究谐波辐射的时频分析以及电子波包随时间的演化给出了电子在双H核之间运动以及谐波空间分布的原因.     

空间非均匀激光场下He原子辐射谐波的量子路径调控

理论研究了He原子在空间非均匀激光场下辐射谐波的量子路径调控.计算结果表明,随着空间非均匀激光场引入位置由负向-r0到正向-r0移动,谐波截止能量呈单调递增趋势,而且只有单一的短量子路径对最大谐波辐射过程起作用.通过分析谐波辐射时频分析图和电子含时波包演化图,对谐波辐射的特点给出了合理解释.随后适当引入一束太赫兹激光场,谐波强度被增强2个数量级,并且形成一个1208eV的超长平台区.最后,通过叠加谐波,可获得一系列持续时间在34as的超短脉冲,其波段覆盖为10~1nm.     

基于等效电路和温度场模型的10 kV干式铁芯串联电抗器故障的影响因素分析

在电力系统中,串联电抗器常用于限制电网中的短路电流和高次谐波。然而,由于绝缘老化、电压波动、谐波以及外界环境等因素的影响,电抗器会在运行中产生缺陷,严重时会引起烧毁甚至爆炸等事故。其中谐波与温升是引起电抗器绝缘缺陷的重要因素。为提供一种谐波以及温升对10 kV干式铁芯串联电抗器故障的影响的分析思路以便于其运行维护,以一台型号为CKSC-300/10-5的串联电抗器为例,通过建立其等效电路和温度场模型,分析并研究了两种因素对该电抗器烧毁故障的作用效果。结果表明：在选取合适的电抗率下,谐波并不是造成此电抗器烧毁故障的最直接的因素;经过温度场仿真分析,温升也不是造成此电抗器烧毁的直接因素之一,仍需要进一步考虑其它故障原因的影响。     

激光波形优化产生水窗区单阶谐波

通过激光波形调控,理论提出一种获得水窗区间单阶谐波的方法.研究表明,在双色激光场中适当引入啁啾调制可获得强度增强一个数量级的单阶谐波.随后,在啁啾波形处适当引入半周期激光场可使单阶谐波进一步向高能区延伸,进而覆盖整个水窗区间.最后,在不同啁啾场以及半周期场的组合下可获得波长可调的水窗区间单阶谐波.     

超短脉冲高次谐波谱的连续性

研究超短脉冲（3个光学周期）高次谐波发射功率谱的性状及其成因. 结果表明, 短脉冲谐波谱与长脉冲（10个光学周期）相比, 其平台区末端的谐波谱变得伪连续. 这是由于3个原因导致该现象: (1) 在短脉冲情形下, 谐波的生成仅经历1~2次辐射, 在长脉冲情形下, 谐波的生成经历多次辐射的累加; (2) 对于相同的谐波级次, 短脉冲比长脉冲的谐波线宽宽; (3) 短脉冲比长脉冲的激光频谱宽.      

非均匀组合场驱动He原子获得高强度keV阿秒脉冲

理论提出了一种利用非均匀组合场驱动He原子产生高强度keV高次谐波光谱和阿秒脉冲的方法.结果表明,适当叠加多周期双色中红外场与一束少周期近红外场时,谐波截止能量可以得到有效延伸,并且谐波光谱呈现由单一量子路径贡献而成的平台区.随后,适当引入一束紫外光源,在共振增强电离的影响下,谐波辐射效率可以增强500倍.最后,通过叠加平台区的谐波,可获得多个脉宽持续范围在35 as以下的单个阿秒脉冲.     

理论分析振动态H2+偶次谐波的辐射机制

理论研究和认证了振动态H_2~+偶次谐波的辐射机制.结果表明,偶次谐波是由于谐波辐射在激光上升和下降区间的不对称效应所产生的.具体来说,在低振动态下,偶次谐波主要来源于激光下降区间.随着振动态增大,来源于激光下降区间的偶次谐波强度减弱;但是,一些来源于激光上升区间的偶次谐波逐渐增强.