用波函数分裂方法研究原子分子在强激光场中的阈上电离
发布时间：2022-02-13 15:24
随着激光技术的快速发展,人们可以利用飞秒激光以及阿秒脉冲与物质相互作用来探索物质的内部结构及其超快动力学过程。强激光场驱动物质发生的一些非线性光学现象引起了人们的广泛关注,譬如阈上电离（ATI）、高次谐波发射（HHG）和非序列双电离（NSDI）等。阈上电离是强场物理中一个重要的研究课题,在实验和理论上都取得了研究进展。本文基于半经典理论,通过数值求解模型原子、分子的含时薛定谔方程（TDSE）研究光电子能谱和动量分布。主要内容如下:（1）通过数值求解一维模型氢原子在啁啾激光场中的含时薛定谔方程,利用波函数分裂方法研究了氢原子阈上电离能谱对啁啾的依赖性。发现多光子电离和隧穿电离机制下光电子能谱明显的依赖于啁啾率,而单光子区的光电子能谱几乎不依赖于啁啾率。通过进一步分析得出,多光子电离光电子能谱的啁啾依赖来源于激发束缚态的贡献。在单光子电离区域,电子可以直接吸收单个光子从基态电离出去,因此激发束缚态的影响非常小。在隧穿电离区域,处于基态的电子有一定的几率穿过势垒发生电离,也有可能先被激发到某些中间激发束缚态上,然后再发生隧穿电离,光电子能谱对啁啾率的依赖由激光场和激发束缚态共同决定。（2）通...
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激光脉宽随年代的发展过程
第1章绪论2（Mode-locking），使得激光输出提高了3个数量级，达到了吉瓦(109W)量级，脉宽进一步缩短到皮秒(10-12s)量级[10-13]。但是，想要达到实用的激光强度，需要进一步对脉冲的能量进行放大，而上述的技术对放大器中的增益介质损伤阈值有一定的限制。图1.2激光脉冲强度随年代的发展过程。图片来自文献[6]。图1.3啁啾脉冲放大技术的示意图。图片来自文献[4]。为了解决这个困难，1985年，科学家提出的啁啾脉冲放大技术(Chirpedpulseamplification,CPA)[14]，对提高输出激光脉冲峰值功率密度强度具有重要的意义，其改变了激光锁模技术在放大过程当中的非线性效应的限制。其原理示意图如图1.3所示，这个技术使得产生的激光提高到太瓦(1012W)量级，脉宽缩短到飞秒(10-15s)
第1章绪论2（Mode-locking），使得激光输出提高了3个数量级，达到了吉瓦(109W)量级，脉宽进一步缩短到皮秒(10-12s)量级[10-13]。但是，想要达到实用的激光强度，需要进一步对脉冲的能量进行放大，而上述的技术对放大器中的增益介质损伤阈值有一定的限制。图1.2激光脉冲强度随年代的发展过程。图片来自文献[6]。图1.3啁啾脉冲放大技术的示意图。图片来自文献[4]。为了解决这个困难，1985年，科学家提出的啁啾脉冲放大技术(Chirpedpulseamplification,CPA)[14]，对提高输出激光脉冲峰值功率密度强度具有重要的意义，其改变了激光锁模技术在放大过程当中的非线性效应的限制。其原理示意图如图1.3所示，这个技术使得产生的激光提高到太瓦(1012W)量级，脉宽缩短到飞秒(10-15s)
【参考文献】：
期刊论文
[1]Interference effect of photoionization of hydrogen atoms by ultra-short and ultra-fast high-frequency chirped pulses[J]. 王宁月,刘爱华. Chinese Physics B. 2019(08)
[2]Dependence of photoelectron-momentum distribution of H2+ molecule on orientation angle and laser ellipticity[J]. 张宏丹,张思琪,纪磊,甄琪,郭静,刘学深. Chinese Physics B. 2019(05)
[3]强激光场中长程势与短程势原子产生高次谐波与电离特性研究[J]. 李鹏程,周效信,董晨钟,赵松峰. 物理学报. 2004(03)
博士论文
[1]原子分子在强激光场中产生的高次谐波研究[D]. 赵松峰.西北师范大学 2008
[2]用最小二乘法研究强激光场与原子的相互作用[D]. 周效信.中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所） 2001
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：3623439
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激光脉宽随年代的发展过程
第1章绪论2（Mode-locking），使得激光输出提高了3个数量级，达到了吉瓦(109W)量级，脉宽进一步缩短到皮秒(10-12s)量级[10-13]。但是，想要达到实用的激光强度，需要进一步对脉冲的能量进行放大，而上述的技术对放大器中的增益介质损伤阈值有一定的限制。图1.2激光脉冲强度随年代的发展过程。图片来自文献[6]。图1.3啁啾脉冲放大技术的示意图。图片来自文献[4]。为了解决这个困难，1985年，科学家提出的啁啾脉冲放大技术(Chirpedpulseamplification,CPA)[14]，对提高输出激光脉冲峰值功率密度强度具有重要的意义，其改变了激光锁模技术在放大过程当中的非线性效应的限制。其原理示意图如图1.3所示，这个技术使得产生的激光提高到太瓦(1012W)量级，脉宽缩短到飞秒(10-15s)
第1章绪论2（Mode-locking），使得激光输出提高了3个数量级，达到了吉瓦(109W)量级，脉宽进一步缩短到皮秒(10-12s)量级[10-13]。但是，想要达到实用的激光强度，需要进一步对脉冲的能量进行放大，而上述的技术对放大器中的增益介质损伤阈值有一定的限制。图1.2激光脉冲强度随年代的发展过程。图片来自文献[6]。图1.3啁啾脉冲放大技术的示意图。图片来自文献[4]。为了解决这个困难，1985年，科学家提出的啁啾脉冲放大技术(Chirpedpulseamplification,CPA)[14]，对提高输出激光脉冲峰值功率密度强度具有重要的意义，其改变了激光锁模技术在放大过程当中的非线性效应的限制。其原理示意图如图1.3所示，这个技术使得产生的激光提高到太瓦(1012W)量级，脉宽缩短到飞秒(10-15s)
【参考文献】：
期刊论文
[1]Interference effect of photoionization of hydrogen atoms by ultra-short and ultra-fast high-frequency chirped pulses[J]. 王宁月,刘爱华. Chinese Physics B. 2019(08)
[2]Dependence of photoelectron-momentum distribution of H2+ molecule on orientation angle and laser ellipticity[J]. 张宏丹,张思琪,纪磊,甄琪,郭静,刘学深. Chinese Physics B. 2019(05)
[3]强激光场中长程势与短程势原子产生高次谐波与电离特性研究[J]. 李鹏程,周效信,董晨钟,赵松峰. 物理学报. 2004(03)
博士论文
[1]原子分子在强激光场中产生的高次谐波研究[D]. 赵松峰.西北师范大学 2008
[2]用最小二乘法研究强激光场与原子的相互作用[D]. 周效信.中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所） 2001
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：3623439
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