激光强度依赖的阈下谐波产生机制

发布时间：2021-07-26 14:04

　　利用广义伪谱方法精确数值求解了氢原子在强激光场中的三维含时薛定谔方程,获得了强激光中氢原子的含时波函数,利用时间依赖的偶极矩的傅里叶变换得到了高次谐波谱,研究了氢原子在强激光场中发射低于电离阈值的谐波谱对激光强度的依赖性.研究发现,激光强度在低于电离阈值的谐波产生的通道选择的过程中扮演着重要角色,主要有两种量子通道对阈下谐波的产生有贡献,即广义的短轨道和长轨道,其中长轨道对激光场强度比较敏感.结合小波时频变换、经典轨道分析、以及强度依赖的量子通道选择分析,本文阐明了其背后的物理机制. 

【文章来源】：物理学报. 2020,69(07)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

800 nm图 2 低于电离阈值的 H5(黑色实线), H7(红线), 和 H9(蓝色实线) 的峰值强度随激光场强度的变化. 这里, 波长取为 , 其它激光场参数同图 1(a). 箭头 a, b, c, d 分别表

的情况,激光强度更强,这时尽管电子在9.5周期和10.0周期之间没有返回,但是在10.25周期之后由于电子隧穿电离概率增大,所以大量电子返回了母核,整体增强了谐波的强度.同时可以看出,电子的返回轨迹较长(广义长轨道).通过以上分析,可以很好地理解低于电离阈值谐波对激光强度敏感的物理机制.I=6.6×1013W/cm2为了进一步了解低于电离阈值谐波的发射特性,对图2中H9曲线上a,b,c,d四个特殊点处对应的谐波进行了小波时频变换.为了便于比较,以(d点)的H7强度作为标准,其它阶次的强度与此谐波比较得出.图4(a)为图3H9曲线上a,b,c,d四个特殊点处对应的电子动力学轨迹,红色实线代表激光场,蓝色实线表示电子的轨迹,黑色虚线表示母核位置.激光场参数同图2Fig.3.Thetime-dependentpositionofelectronsatthegivenlaserintensityshownina,b,c,anddpointsinH9curve.Theredsol-idlinesrepresentthelaserfield,thebluesolidlinesrepresentthetrajectoriesoftheelectron,andtheblackdottedlinesrepresentthepositionoftheparentnucleus.TheotherlaserfieldparametersusedarethesameasthoseinFig.2.074203-4


本文编号：3303705