利用超快激光脉冲控制双原子分子的定向

发布时间：2017-07-27 05:21

  本文关键词：利用超快激光脉冲控制双原子分子的定向

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【摘要】：激光与物质相互作用是光学领域内一个很重要的研究课题。本篇学位论文主要是基于刚性转子模型,通过求解激光场作用下的量子刘维尔方程来模拟超快激光脉冲控制分子的场后定向。主要工作概括如下：(1)提出采用一束双色飞秒激光和一束有延时的太赫兹激光来研究CO分子的场后定向。与双色飞秒激光和太赫兹激光相比较,两束激光相结合诱导产生的分子定向远远大于它们单独作用时产生的定向。通过改变两束激光之间的延迟时间能够改变分子的正定向度和负定向度。我们讨论了双色飞秒激光的电场强度、两束激光之间的延时、太赫兹激光的载波包络相位以及初始转动温度对CO分子定向的影响,通过调节飞秒激光的电场强度、两束激光之间的延时以及太赫兹激光的载波包络相位,能够在一定程度上提高分子的定向。发现采用低电场强度的双色飞秒激光和太赫兹激光能够获得有效的分子正定向和负定向。分子的初始转动温度对场后定向有比较大的影响,随着转动温度不断地增加,分子定向急剧地减小。(2)提出运用双色慢开快关整形激光与太赫兹激光脉冲链相结合来模拟CO分子场后定向动力学。比较单独的双色慢开快关整形激光和太赫兹激光脉冲链,两者相结合可以获得有效的场后分子正定向和负定向,并且讨论了太赫兹激光的数目、双色慢开快关整形激光与太赫兹激光脉冲链之间的延迟时间对定向的影响,通过优化太赫兹激光的数目、两束激光之间的延迟时间,能够在很大程度上提高分子的定向,采用一束低电场强度的双色慢开快关整形激光和数目较少的太赫兹激光脉冲链可以获得比较高的分子定向度。我们发现利用双色慢开快关整形激光与太赫兹激光脉冲链相结合,不但能够减少太赫兹激光的数目,而且能够提高分子的定向。与单独的太赫兹激光脉冲链相比,两束激光相结合的方案更方便在实际的实验中应用。随着转动温度的升高,分子定向逐渐地减小,但是,在T=10 K时,分子正定向和负定向依然大于0.5。
【关键词】：分子定向 飞秒激光脉冲 太赫兹激光脉冲 慢开快关整形脉冲
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O56;TN249
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-11
• 2 基本理论及计算方法11-29
• 2.1 密度矩阵的基本概念11-16
• 2.1.1 纯态和混态11-13
• 2.1.2 密度矩阵的性质13
• 2.1.3 刘维尔方程13-15
• 2.1.4 泡利主方程15-16
• 2.2 约化密度矩阵16-20
• 2.2.1 广义主方程16-18
• 2.2.3 电磁场下的密度矩阵方程18-20
• 2.3 超快激光脉冲20-22
• 2.3.1 飞秒激光脉冲20-21
• 2.3.2 整形激光脉冲21-22
• 2.3.3 太赫兹激光脉冲22
• 2.4 分子取向和定向22-24
• 2.4.1 场中分子定向24
• 2.4.2 场后分子定向24
• 2.5 分子定向的研究方法24-29
• 2.5.1 采用精确求解含时Schrodinger方程研究场后分子定向24-25
• 2.5.2 运用量子波包方法计算场后分子定向25-26
• 2.5.3 利用冲量近似模型研究场后分子定向26-27
• 2.5.4 采用密度矩阵方法模拟场后分子定向27-29
• 3 利用双色飞秒激光脉冲和有延时的太赫兹激光脉冲控制分子的场后定向29-41
• 3.1 研究背景29-30
• 3.2 理论方法30-32
• 3.3 结果与讨论32-40
• 3.4 本章小结40-41
• 4 利用双色慢开快关脉冲和太赫兹激光脉冲链控制CO分子场后定向动力学41-54
• 4.1 研究背景41
• 4.2 理论方法41-43
• 4.3 结果和讨论43-53
• 4.4 本章小结53-54
• 结论54-55
• 参考文献55-61
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况61-62
• 致谢62-63

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本文编号：579998