激光强度对单阶谐波增强的影响

发布时间：2022-02-14 14:58

　　通过调控激光波形,理论上可以实现单阶谐波的增强.随后,当基频场强度增强时,单阶谐波增强现象消失.当控制场强度增强时,单阶谐波增强倍率增大,并且在某一特定光强下具有最大的增强值.理论分析表明,单阶谐波的增强现象不仅来源于谐波辐射的折叠区域,并且与多重谐波辐射能量峰的干涉有关. 

【文章来源】：四川大学学报(自然科学版). 2020,57(06)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图1（a）双色场啁啾场下谐波光谱图；（b)(c）激光波形和谐波辐射时频分析图

图3 改变基频场强度下激光波形和谐波辐射时频分析图：（a)～(d)I1=2.5×1014 W/cm2;(c)～(d)I1=3.0×1014 W/cm24 结论

图2(a）和2(b）给出了改变基频场和控制场强度时谐波辐射谱图．如图2(a）所示，随着基频场强度增大，单价谐波增强现象消失了．但是，随着控制场强增大，单价谐波增强比率呈现先增大后减小的现象，如图2(b）所示．并且，在I2=2.6×1014 W/cm2时，单价谐波具有最大的增强比率．具体来说，当I2=2.6×1014 W/cm2时，第529次谐波比谐波平台区其他谐波强度增大15倍．为了理解单价谐波增强比率的不同，图3和图4给出了不同激光强度下的激光波形以及在该激光场下谐波辐射的时频分析图．首先，对于基频场强度增强的情况[图3(a)～3(b）表示I1=2.5×1014 W/cm2的情况，图3(c)～3(d）表示I1=3.0×1014 W/cm2的情况]，随着激光强度的增大，激光包络中反向波包的振幅大小逐渐减小[图3(a）和3(c）中箭头所示区域]．因此，在谐波辐射过程中没有明显的折叠区域，如图3(b）和3(d）所示．这是导致单价谐波增强现象消失的原因．其次，对于控制场强度增强的情况[图4(a)～4(b）表示I2=2.6×1014 W/cm2的情况，图4(c)～4(d）表示I2=3.0×1014 W/cm2的情况]，谐波辐射能量峰PA依然存在叠加区域，如图4(b）和4(d）所示．这是导致单价谐波增强的原因．随着激光强度增大，A点和B点的激光振幅强度要比图1(b）中的有所增强．具体来说，当I2=2.0×1014 W/cm2时EA=0.15a.u.,EB=0.009a.u．[见图1(b）]；当I2=2.6×1014 W/cm2时，EA=0.161a.u.,EB=0.017a.u．[见图4(a）]；当I2=3.0×1014 W/cm2时，EA=0.167a.u.,EB=0.021a.u．[见图4(c）]．因此，谐波辐射能量峰PA和PB的强度与图1(c）中相比都被增强，这是导致单价谐波增强比率增大的原因．但是，当I2=3.0×1014 W/cm2时，PB较强的强度会导致PA和PB能量峰干涉减小现象的增大，这是导致单价谐波增强现象减小的原因．这与本文在图1中分析的结果一致．

【参考文献】：
期刊论文
[1]激光波形调控实现单阶谐波的增强[J]. 刘辉,冯立强.  四川大学学报(自然科学版). 2020(02)
[2]H2+分子双H核对高次谐波辐射的贡献[J]. 冯立强.  原子与分子物理学报. 2018(02)
[3]双色场驱动不对称分子产生超短X射线光源[J]. 冯立强.  原子与分子物理学报. 2015(02)
[4]高次谐波产生阿秒极紫外和X光脉冲研究新进展[J]. 陈德应,王玉铨,夏元钦.  强激光与粒子束. 2008(09)



本文编号：3624769