双色激光场中激光强度影响电离的研究

该文利用短时指数传播子对称分割法和快速傅立叶变换技术数值求解了一维含时的Schrǒdinger方程。在理论上研究了双色激光场的强度对分子电离的影响．计算结果表明，不同的基波激光强度可以明显改变电离几率随原子间距变化的趋势，而随着基波和谐波激光强度之间配比的变化，电离几率随原子间距变化的趋势基本保持不变．采用外静电场电离模型合理解释了这些现象．     

原子强场双电离的关联电子动力学

强激光与原子分子相互作用时,有许多由电子关联效应导致的新现象.强激光场驱动下的原子分子双电离,特别是非次序双电离,是一种典型的由电子关联作用引起的物理过程,为人们研究电子关联效应提供了一种重要途径.本文介绍了基于冷靶反冲离子动量成像谱仪技术对强场双电离关联电子微观动力学的研究现状,总结了不同激光强度下非次序双电离的微观动力学过程,进一步介绍了基于双色场对非次序双电离关联电子动力学过程控制的理论及实验研究.最近强场次序双电离实验观察到了许多与以前的理论模型预言相悖的物理现象,本文介绍了最近发展起来的次序双电离模型对这些现象的解释,以及此理论模型预言的次序双电离的有趣现象.     

强激光场中不同尺寸原子团簇的电离和光辐射

通过数值求解一维含时薛定谔方程 ,研究了在强激光场中原子及不同尺寸原子团簇的电离几率和光辐射现象。结果表明 ,当外场强度相同时 ,小尺寸原子团簇电离几率小于原子的电离几率 ,可以产生高频率的高次谐波。当原子团簇尺寸较大时 ,其电离几率大于原子的电离几率 ,原子团簇越大 ,电离几率也越大 ,大尺寸原子团簇更易吸收外场能量。     

强激光场中线性多原子分子离子增强电离行为的研究

通过数值求解含时薛定谔方程，观察到强激光场中线性多原子分子离子的增强电离（ＥＩ）行为，研究了原子个数，激光频率和强度对增强电离的影响，计算结果表明，随着原子个数的增加，增强电离的趋势基本保持不变，只是电离峰向原子间距小的方向偏移；激光频率的增加，会使发生增强电离的关键键长变小，电离几率也减小；随着激光强度的增加，最大电离几率增加，当强度增加到一定值时，电离几率不再随着原子间距变化而变化。     

反向旋转圆偏振双色激光场驱动下氩原子非顺序双电离研究

在经典系综模型下,研究了氩(Argon, Ar)原子在800 nm和400 nm反向旋转圆偏振双色(Counterrotating Circularly Polarized Two-Color, CRTC)激光场驱动下的非顺序双电离(Non-Sequential Double Ionization, NSDI)过程.理论分析了激光强度、双色场强度比、脉冲相对相位,以及激光脉冲宽度等光场参数对非顺序双电离机制及其量子产率的影响,得到了双电子能量的时间演化谱;发现并分析了两种不同的非顺序双电离机制;讨论了电子返回碰撞能对不同非顺序双电离过程的影响.     

超短激光脉冲在非均匀等离子体中的传输特性

用一维粒子模拟研究了超短激光脉冲在非均匀等离子体中传输时产生的光孤子结构和脉冲的分裂现象.比较了不同的激光强度和等离子体密度梯度对脉冲传播的影响.研究表明:超短激光脉冲在非均匀等离子体中传播时能产生传输的类孤子结构;随着入射激光强度的增大,等离子体对激光的反射密度反而减小,孤子脉冲的平均传播速度也减小;随着等离子体密度梯度的增大,等离子体对激光的反射密度变大,孤子脉冲的平均传播速度减小,孤子脉冲传播到高密度梯度的等离子体区域时,发生了全反射,反射的孤子脉冲在传播过程中由于能量的损失,低频脉冲被等离子体俘获,形成后孤子,而高频脉冲则继续传播,使得脉冲分裂.     

N2和O2分子的强场光电离

本研究工作主要采用超声分子束、飞秒激光与飞行时间(TOF)质谱等实验技术相结合的方法研究了N_2和O_2分子在飞秒强激光场作用下的光电离.通过分析N_2和O_2分子的飞行时间质谱及碎片离子产额,得到了离子产额的激光强度依赖关系、激光极化效应和偏振度效应,并结合强场理论知识对光电离机制进行了细致地分析.     

激光脉宽对椭偏光驱动的原子次序双电离的影响

利用经典模型,研究了激光脉宽对椭偏光驱动的Ar原子次序双电离(SDI)的影响.结果发现,二价离子动量分布强烈地依赖于激光脉宽.随激光脉宽增加,离子动量分布从二带结构变为四带结构,然后又变为六带结构.向后分析双电离轨迹既显示了椭偏光驱动的原子次序双电离中的亚周期电子出射现象,又表明带状结构随激光脉宽的演化取决于第二个电子电离时间随激光脉宽的变化.     

不同的初始态对氢原子高次谐波的影响

采用二阶劈裂算子算法,数值求解了超短脉冲强激光场中一维模型氢原子的含时演化过程,得到了氢原子初始位于不同态时对应的电离率和高次谐波谱.结果显示当初始态为基态时,电离率总体不太大,高次谐波谱具有典型的“平台”和“截止”特征;而当初始态是激发态时,原子会被激光场迅速电离,谱线变得非常不明显.     

一维模型原子高次谐波特性研究

通过数值计算求解含时的薛定谔方程,研究了在隧道电离区域16个激光脉冲作用于不同势阱势函数对应的一维模型原子产生的高次谐波特性,结果表明：在隧道电离区域势函数势阱的形状对一维模型原子的高次谐波强度产生较大影响,同时谐波的平台宽度的高阶区域也受到势函数的影响.     

空气中产生太赫兹波过程有关离化机制的理论模拟

在利用光电流模型模拟空气中太赫兹辐射的过程中,飞秒激光首先将大气离化,离化后的电子在外场下加速,产生一定量的太赫兹波。当飞秒激光的能量达到一定强度时,离化过程变得复杂,可发生多阶离化,并在产生离子数中扮演重要角色,尤其是二阶离化作用突出。文章重点讨论二阶离化对产生离子数的贡献。     

Intense laser induced field ionization of C<Subscript>2</Subscript>H<Subscript>2</Subscript>, C<Subscript>2</Subscript>H<Subscript>4</Subscript>, and C<Subscript>2</Subscript>H<Subscript>6</Subscript>

Using HOMO Field Ionization Model, the tunneling probabilities and the theoretical threshold intensities of the field ionizations of acetylene, ethylene, and ethane in intense laser field are calculated. C2H2, C2H4, and C2H6 were irradiated by 800 nm, 100 fs laser pulses with the intensity range of 10^13-10^14 W/cm^2. A TOF-mass spectrometer was coupled to the laser system and used to experimentally investigate the field ionization of these molecules. The experimental ionization threshold intensities are obtained. The calculating results of the three molecules agree well with the experimental results, indicating that HOMO Field Ionization Model is valid for the ionization of polyatomic molecules in intense laser field.     

双色激光激励对空气中太赫兹辐射增强的研究

利用光电流模型模拟研究在泵浦光中引入400nm倍频光对空气中太赫兹辐射的增强情况,其中空气中氮气离化过程考虑到二阶离化,同时考虑电子在运动过程中与周围离子、分子的碰撞。结果表明,400nm激光的引入打破了原激光电场的对称性,导致了光电流中漂移成分的产生,大大增强了最后的太赫兹波输出强度。     

Of─lineStudyofaLaserIonSourceviaDirectIonizationattheHe─jetOutlet

Ｏｆ┐ｌｉｎｅＳｔｕｄｙｏｆａＬａｓｅｒＩｏｎＳｏｕｒｃｅｖｉａＤｉｒｅｃｔＩｏｎｉｚａｔｉｏｎａｔｔｈｅＨｅ┐ｊｅｔＯｕｔｌｅｔ＊ＳｈａｎｇＲｅｎｃｈｅｎｇ（尚仁成），ＸｕＳｉｄａ（徐四大），ＺｈａｎｇＳｈｕｍｉｎｇ（张书明），ＹｅＺｉｐｉａｏ（叶...     

Dissociation of NO2 in femtosecond intense fields

The study of molecules in strong laser fields is a challenging topic in molecular science[1―10]. With the advent of short-pulse lasers, the behavior of molecules can be explored on the time scale of vibrational mo-tions. An intense and linearly polarized…     

Covariance analysis of the Coulomb explosion of ammonia induced by intense nanosecond laser at 532 nm

The Coulomb explosion of ammonia clusters induced by nanosecond laser at 532 nm with an intensity of ～1012 Wcm^-2 has been studied by time of flight mass spectrometry. The dominant multiply charged ions are N^3＋ and N^2＋ with kinetic energies of 110 and 50 eV respectively. The electrons generated from the multiphoton ionization are heated through inverse bremsstrablung by tbe laser field when colliding with neutral or ionic particles. When their energies surpass the corresponding ionization potentials of the molecules or ions, the subsequent electron impact ionization may take place thus resulting in multi-charged nitrogen ions. Covariance analysis is made to study the possible pathways of the Coulomb explosion.     

飞秒激光场下NH3分子光电子能谱的理论研究

模拟了NH3分子在飞秒激光场下通过中间快速预解离态A～的共振增强多光子电离光电子能谱(REMPI-PES).应用两维的含时波包法实施动力学计算,计算过程中使用了离散变量表示(DVR)理论和劈裂算符-表象变换方法.结果表明,激光脉冲的强度、脉宽等对光电子能谱有着很大的影响,能谱中的两组峰簇是由强场对势能面作用所引起的.     

光场下类氢原子的多光子共振电离

光场下的类氢原子Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程，可作Ｆｌｏｑｕｅｔ展开，然后迭代近似求解，光场电离问题是径向微分方程组加上边界条件构成的复本征值问题，以线极化光场为例，得到了多光子共振电离公式，并与实验进行了比较。     

基于光电子成像技术的碘甲烷多光子电离行为

利用飞秒光电子成像技术研究了碘甲烷在超短激光脉冲场中的多光子电离解离行为.实验获得了碘甲烷分子在400 nm飞秒激光作用下的飞行时间质谱以及电离产生的光电子影像.实验结果表明,在超短脉冲激光场中,分子的电离通常是非共振电离,电离产物主要为母体离子和极少量的碎片离子.从光电子成像中获得的光电子平动能分布可以得到电离产生的电子p_1(2. 03 eV)和p_2(2. 67 eV)分别来源于母体离子的基态和激发态.从光电子成像中获得的角度分布可以推测出,光电子峰p_1和p_2可以分别近似看做单光子电离和双光子电离过程,且光电子散射角度趋于各向同性分布.