高通量高次谐波与固体高次谐波的产生

发布时间：2021-03-25 03:51

　　基于高次谐波产生的阿秒脉冲可以测量原子内部电子的动力学行为,在凝聚态物理、光物理、原子分子物理等方面有极为重要的应用。但是现阶段单个阿秒脉冲产生的能量在皮焦耳到纳焦耳量级,只能产生单光子效应,难以产生非线性效应,大大限制了阿秒脉冲的应用。因此如何获得更高能量的阿秒脉冲是亟待解决的问题。高次谐波作为单个阿秒脉冲产生的有效方式,目前已经发展成熟,所以提出利用高通量的高次谐波来产生高通量的阿秒脉冲,本文围绕着气体的高通量高次谐波系统展开,使用高平均功率飞秒钛宝石激光放大器作为泵浦源,并在此基础上展开了中红外飞秒激光的产生与固体高次谐波的实验,综上,所做的工作内容主要有:1、从气体高次谐波的产生基本的理论出发,分析了高通量高次谐波产生的理论基础,并将整套高通量高次谐波系统搭好,系统总长9.3 m,包含6个真空腔,用于高次谐波的产生与观测。恢复了环形腔钛宝石激光再生放大器,输出功率为3 W,脉宽34 fs左右,用于检验该套高次谐波产生系统的可用性,结果良好,通过多通道板探测器（MCP）观察到了明显的高次谐波信号,验证了该套高次谐波产生系统的可用性。2、基于啁啾脉冲放大技术,通过对再生放大和多通放... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

(a)多光子电离;(b)隧穿电离;(c)过势垒电离

第二章 高通量高次谐波系统的搭建出了半经典的三步模型理论[11]，该理模型对原子状态下高次谐波产生过程进行了直且较为准确的描述，具体情况如图 2.2 所示，在功率密度为 1014W/cm2至 1015W/cm2强场激光条件下，由于库仑势垒发生形变，电子以隧穿电离的形式离开电子且在激场的作用下加速获得能量，随后激光场发生反向，电子反向加速，有一定的几率与核复合，复合过程中多余的动能以高能极紫外(XUV)光子的形式溢出，即产生了高谐波。

图 2.3 设置的电场方程（上）与不同时刻电子电离的经典轨道（下）根据图 2.4 可以看出每一个电子存在的可能的动能，都对应两个电离时间，通算也可以得到每一个电离的时间对应一个复合时间，如图 2.4 虚线部分，其中0.7T 的复合时刻有着最大动能，可知对应的电子在电场中自由飞行的时间为 0.电离时间为 [0.05,0.25]0t TT的电子复合时间在 t[0 .25T,0.7T]r ，这样的电子电


本文编号：3098967