氢原子在啁啾激光场中电离特性的理论研究

发布时间：2021-05-21 07:18

　　随着激光的出现,它的发展水平远远超出了人们的想象,因其重要的特性,飞秒量级的强激光场与原子（分子）的相互作用近年来成为了备受关注的研究领域。这其中阈上电离（ATI）就是占有重要地位的研究课题。在本论文中,我们主要关注的内容是通过数值求解含时薛定谔方程（TDSE）来探索在飞秒激光中H原子电离的能量谱,角分布和二维动量谱。本论文的主要工作如下:首先求解TDSE,对处于啁啾激光中的H原子阈上电离的特性进行模拟计算的研究。我们研究所使用的主要是频率随时间不断变化的啁啾激光,通过计算模拟,给出了啁啾激光场作用下的光电子能量谱,二维动量谱和角分布,经过正负啁啾和无啁啾的三种情况的对比,显示了在多光子电离过程和隧穿电离过程中都有清晰的啁啾依赖,但是单光子电离过程中却没有明显表现出这种依赖。我们发现基于阈上电离的多光子电离的啁啾依赖可以归因于激发束缚态的作用。而在单光子电离和隧穿电离区域,价电子可以直接从基态被电离出去,因此激发态的作用重要性降低。这表明隧穿电离中的啁啾依赖是由于不同啁啾率下的不同激光脉冲本身的作用。此外还研究了不同概率比重的1s和2s叠加态作为初始态时,多光子电离过程中的啁啾依赖。我... 

【文章来源】：西北师范大学甘肃省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 强激光场与原子(分子)相互作用时的电离机制
        1.2.1 Keldysh理论
        1.2.2 多光子电离(MPI)
        1.2.3 隧穿电离(TI)
        1.2.4 阈上电离(ATI)
    1.3 高次谐波的发展过程
        1.3.1 高次谐波的产生及特性
        1.3.2 高次谐波产生(HHG)的物理机制——“三步模型”
    1.4 强场电离的研究现状和意义
        1.4.1 强场电离的研究现状
        1.4.2 强场电离的研究意义
    1.5 本论文的主要工作
    参考文献
第二章 强激光与物质相互作用的基本理论和方法
    2.1 强激光与物质相互作用的基本理论
    2.2 强激光场与原子相互作用的含时薛定谔方程
    2.3 数值求解含时薛定谔方程(TDSE)
    2.4 强场近似(SFA)模型
    参考文献
第三章 氢原子在啁啾激光场中的阈上电离
    3.1 引言
    3.2 理论方法
    3.3 数值结果和讨论
        3.3.1 检验本文数值计算的可靠性
        3.3.2 多光子电离
        3.3.3 单光子电离
        3.3.4 隧穿电离
        3.3.5 叠加态的多光子电离
    3.4 结论
    参考文献
第四章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 研究展望
攻读硕士期间发表和完成的研究论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Two-dimensional photoelectron momentum distribution of hydrogen in intense laser field[J]. 孙长平,赵松峰,陈建宏,周效信.  Chinese Physics B. 2011(11)

硕士论文
[1]用数值方法研究强激光场与原子的相互作用[D]. 赵松峰.西北师范大学 2004



本文编号：3199294