飞秒激光与固体靶相互作用中产生表面电子的实验研究

在近相对论光强下, 对p偏振超强激光脉冲与固体靶相互作用过程中产生的超热电子的角分布和能谱进行了研究. 实验发现, 超热电子的发射主要集中在三个方向: 靠近靶面方向、法线方向和激光的背向. 结果分析表明: 导致超热电子沿着靶面发射的原因是它受到靶前的鞘层电场与表面磁场的共同作用; 而沿着法线方向发射的超热电子的主要加速机制是共振吸收机制.     

激光偏振态对飞秒激光等离子体中产生的超热电子喷射方向的影响

采用2×10 16 W/cm 2 的超短激光脉冲辐照铝靶,研究了激光偏振态对超热电珑子发射的影响.对s偏振光,向外传播的超热电子射流沿激光偏振方向发射,而对于p偏振光,超热电子射流方向靠近靶面法线方向.文中还通过观测靶背面的X射线韧致辐射,对p,s偏振光产生的向内传播的超热电子行为进行了研究.     

超热电子渡越辐射与高能质子发射的比较研究

在超短超强激光-固体靶相互作用过程中,通过对超热电子输运产生的渡越辐射光斑与高能质子发射的空间分布图案进行比较,渡越辐射光斑与高能质子发射的空间分布图案非常相似,都呈圆盘状．通过对渡越辐射光强随靶厚度的关系曲线、超热电子输运能量沉积随靶厚度的关系曲线以及文献中已有的高能质子能量随靶厚度的关系曲线进行比较,3条曲线的形状也非常相似,都在10μm靶厚度处存在转折点．分析表明,超热电子输运产生的渡越辐射与高能质子发射存在一定的内在联系,而这个联系就是超热电子输运而产生的静电场。     

基于平面镜多次异面反射调制激光偏振的理论设计

激光是通过系统传播的光子受激发射放大光而产生,激光以其高亮度、高单色性、高方向性和高相干性等特点,在通信、材料处理、图像记录、医学、数据存储和国防等方面做出了重大贡献.偏振是一种最重要的光学调制,常常用于现代激光技术、成像系统、光信息处理等领域.激光偏振调制是利用光学元器件对激光的偏振态和偏振方向进行调整和改变.激光偏振调制广泛应用在光波导、大地通信、光栅光学光刻等技术方面,目前常见的调制激光偏振的方法是使用偏振片或半波片进行调制,但使用偏振片调制激光偏振时存在严重的光强衰减,激光的利用率大大降低;而使用半波片调制激光偏振时,每一种型号的半波片对应一个光波波长.可见光波段的半波片比较常见,型号种类也较为丰富,但紫外光波段的半波片还比较稀少,且半波片的价格也十分昂贵,这些都导致了传统调制激光偏振方法存在诸如价格高、利用率低、工作范围小等不足.也有一些科研工作者利用光栅镜或复杂的理论论证,提高激光光源的偏振度,但这些方法相对较复杂,对工艺要求高.本文理论设计了一种基于平面镜多次异面反射的激光偏振调制装置,实现对激光偏振方向的成功调制.利用平面镜多次异面反射改变激光的偏振方向,从而实现对激光偏振方向从TE偏振到TM偏振以及从TE偏振到TE偏振的成功调制.该装置具有宽光波段工作、成本低廉等优势.     

利用电子磁谱仪测量超热电子能谱和注量

为了测量超热电子能谱和注量,利用磁感应强度为1200 Gs和600 Gs,对应的量程分别为258 keV～3 MeV、70 keV～1200 keV的电子磁谱仪,测量靶前法线方向和靶后激光传输方向超热电子能谱.用LiF热释光探测器(TLD)记录超热电子的总剂量,然后根据得到的TLD剂量就可推出电子注量,从而得到超热电子的能谱.     

利用电子磁谱仪测量超热电子能谱和注量

为了测量超热电子能谱和注量,利用磁感应强度为1200Gs和600Gs,对应的量程分别为258keV～3MeV、70keV～1200keV的电子磁谱仪,测量靶前法线方向和靶后激光传输方向超热电子能谱。用LiF热释光探测器(TLD)记录超热电子的总剂量,然后根据得到的TLD剂量就可推出电子注量,从而得到超热电子的能谱。     

偏振光衍射现象中的光强变化研究

研究了线偏振光的单缝衍射现象,发现线偏振光的衍射光强分布受偏振方向与狭缝间相对取向的制约.发现起偏方向平行于狭缝时,衍射零级光强最大,起偏方向垂直于狭缝时,衍射零级光强最小,拟合出了光强随相对偏振化方向变化的I-φ函数分布曲线及光强分布图像,分析讨论了可能影响I-φ(线偏振光的衍射光强分布随偏振方向与狭缝间相对夹角变化)分布的一些因素.为进一步研究光与物质相互作用的机理提供一定的实验数据和线索.     

光子晶体光纤超连续谱的产生与偏振特性

通过研究飞秒脉冲在双折射光子晶体光纤反常色散区传输时的偏振特性及对超连续谱展宽的影响,发现在偏振方向与光纤快轴或慢轴重合时,其输出的超连续谱具很好的线偏振.当偏振方向与快轴夹角为45 °时,其输出基本上是圆偏振.由于高的双折射光子晶体光纤有高的非线性和三阶色散,所以可产生高偏振性的超连续谱.脉冲偏振方向与光纤快轴不同夹...     

利用超强激光脉冲与平板等离子体相互作用产生超热电子

随着超强脉冲激光技术的不断发鼹,利用超强激光脉冲与平板等离子体相互作用产生超热电子的研究,在激光惯性约束中的“快点火”,医学中的射线治疗和台式激光加速器等领域广泛应用．木文用二维粒子模拟方法研究了超强短波脉冲激光与平扳等离子体薄靶相互作用中产生的超热电子．以研究结果表明,在平板等离子体薄靶后表面所产生的超热电子,角分布较小,定向性好,能获得很高的能量。     

偏振奇偶相干态中光场的偏振特性

利用量子光学中表示量子化光场偏振特性的Stokes算符,讨论了偏振奇偶相干态的偏振特性,研究了在此光场中Stokes参量的涨落及其压缩特性和光场的偏振度.结果表明,在适当的参量与较小的光强下,光场的Stokes参量将出现压缩.随着光强增强,压缩减弱.由于光场的量子化,偏振度永远小于1,且与光强有关.即在量子光学中,不存在完全偏振光,只有在很强的光下,才接近于完全偏振光.     

透射式位相光栅矢量衍射特性的实验研究

实验研究了透射式全息位相光栅的矢量衍射特性,实验结果表明当光栅常数接近或小于入射波长时,等光强的P、S偏振光入射,其各级衍射光强明显不同.经分析得知这种偏振依赖是由两方面的因素引起:玻璃基底的影响和光栅本身的矢量衍射特性所致.用时域有限差分方法(FDTD)模拟了光与位相光栅的相互作用,结果表明光栅本身的偏振依赖是由矢量衍射中P、S偏振光在光栅中形成的相对位相延迟不同引起的.     

我国科学家在强场物理研究领域取得重要进展

“我国科学家首次直接观察到沿锥形靶表面方向发射的高能超热电子束，从而首次直接证实了锥型靶对高能超热电子的聚焦作用。”这是由国家科技部基础研究司和基础研究管理中心主办、近期出版的《基础科学研究快报》对中科院物理所张杰研究组和西安光机所赵卫研究组合作开展的一强场物理研究项目所取得的重要进展情况的报道。[第一段]     

基于光强自适应控制的激光位移传感器

在一体化激光位移传感器系统中,激光发射部分是保持整个系统稳定性和精度的基础。为解决激光投射光斑在CCD上所采集到的数据不理想问题：投影光斑能量不集中,光斑宽度过大且有多峰,噪声不可忽略等等通过发射模块改进和光强自适应算法两种方式来改善,最终得到接近理想状态的激光光斑。最后实验验证：自适应控制算法能够提高系统的精度达一倍以上。     

Ca,Ti,Cu,Ge,Mo和Ag原子的K壳层电离截面的理论计算

利用修改后的MBELL模型,研究K壳层的相对论效应和离子效应对快电子离子碰撞电离K壳层产生截面的影响;在BELL模型中,引入相对论效应和离子效应,基于相对论效应的K壳层电子离子碰撞电离截面的理论,计算Ca,Ti,Cu,Ge,Mo和Ag的K壳层电子碰撞电离截面。研究结果表明:考虑到相对论效应和离子效应后,修改后的MBELL的K壳层产生截面的结果明显优于BELL的计算结果和其他半经验公式的计算结果,其计算结果可用来模拟K壳层激光等离子体的超热电子能谱和产额,且可为一些电子仪器的制造提供精确的碰撞电离参数。     

超强超短激光与固体靶相互作用产生准静态磁场的研究

建立了一个超强超短激光脉冲与固体密度等离子体相互作用，产生超热电子和环形磁场的简单模型，通过演算，得到了在相互作用过程中，有质动力，超热电子，自生磁场三者之间的关系。     

激光

1 激光的产生 分子、原子或离子处于较高能级时可以自动发射一个光子而跃迁到较低能级，这样的辐射称为自发辐射。各个粒子都是独立地发出光子，并向四面，且他们的频率、相位和偏振方向都是彼此无关的，这种光是非相干光，是普通光源所发出的。 光通过物质时，一部分光子将被粒子吸收，使它们跃迁到较高能级频率适当的照射光还可以迫使处于高能级的粒子发射光子而回到低能级，这样发射的光子称为受辐射，它的频率、相位、进行方向和偏振方向都和诱发光子相同，这种光是相干光。当物质中有辐射能时，吸收、自发辐射和受激辐射三种过程同时进…     

坡莫合金纵向克尔旋转角的测定研究

本文以表面磁光克尔效应原理为基础,研究坡莫合金的纵向克尔效应。在某一特定本底光强条件下,分别测出坡莫合金表面五组正负饱和状态下的对应光强,借助计算机辅助采集分析软件给出相应磁滞回线。进一步的分析表明当入射偏振p光时,反射光的偏振面旋转了一个角度。通过相应的理论处理,计算出了该磁性材料的克尔旋转角。     

部分偏振像面散斑噪声相乘性的探讨

本文首先导出部分偏振散斑像光强的n阶矩,继而在此基础上考察部分偏振像面散斑噪声相乘性的统计学论据,最后讨论部分偏振散斑傲乘法模型的均方误差。     

坡莫合金纵向克尔旋转角的测定研究

本文以表面磁光克尔效应原理为基础,研究坡莫合金的纵向克尔效应。在某一特定本底光强条件下,分别测出坡莫合金表面五组正负饱和状态下的对应光强,借助计算机辅助采集分析软件给出相应磁滞回线。进一步的分析表明当入射偏振p光时,反射光的偏振面旋转了一个角度。通过相应的理论处理,计算出了该磁性材料的克尔旋转角。     

快电子前向发射的实验与模拟

采用飞秒激光与金属薄膜靶相互作用,测量了激光以不同入射角入射时快电子前向发射的分布,并用2DPIC进行了模拟。结果显示,快电子主要集中于靶背法线附近区域发射,这与模拟的结果基本一致;20°入射时,快电子数目和最大动能达到极大,理论分析和模拟结果显示此时共振吸收最强,快电子最大动能达2MeV;60°入射时,发现快电子沿靶面方向发射,这是由于靶面准静态电磁场的缘故。