激光驱动晶体发射高次谐波效率随波长的变化关系

发布时间：2024-04-27 00:34

　　强激光与原子、分子、等物质的相互作用包含着众多新奇的物理现象,是物理研究的重点和前沿。飞秒技术的快速发展,使得强激光场中原子分子产生的高次谐波有了广泛的应用和重要的研究价值,如高次谐波是合成超强阿秒脉冲(1as=10^-18s)的重要手段之一。近年来,人们的研究对象慢慢从原子分子向固体过渡。2011年,科学家首次在实验上获得了晶体发射的高次谐波,随后的几年里,涌现出了大量的强激光-晶体相互作用的理论研究,设法来解释晶体发射高次谐波的产生机制。原子分子高次谐波的产生机制,我们可以用半经典的“三步”模型了来解释。由于晶体具有高密度、周期性结构特征,晶体发射高次谐波的产生机制仍旧在探索阶段。大量的实验表明,晶体产生的高次谐波具有更高的强度,如何提高晶体的谐波发射效率也是目前的热门研究。在本文中,我们通过对激光驱动晶体产生高次谐波的动力学过程模拟,研究了长波长单色激光驱动晶体产生的高次谐波谱随波长的变化规律。研究发现,当激光强度和谐波能量积分范围相同时,高次谐波谱第一平台的发射效率随波长的变化关系并不明显,但是第二平台的发射效率随波长的增加而增加,进而分析得出第二平台的发射...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1激光功率密度随年代的发展(取自文献[2])

绪论2图1.1激光功率密度随年代的发展(取自文献[2])图1.2激光脉冲持续时间随年代的发展(取自文献[3])用，我们已经拥有了可以彻底控制和改变原子分子中价电子的运动方式和规律的能力，但传统的微扰理论无法解释出现的一系列高阶非线性物理现象现象，强场物理[11]因此诞生。

图1.2激光脉冲持续时间随年代的发展(取自文献[3])

绪论2图1.1激光功率密度随年代的发展(取自文献[2])图1.2激光脉冲持续时间随年代的发展(取自文献[3])用，我们已经拥有了可以彻底控制和改变原子分子中价电子的运动方式和规律的能力，但传统的微扰理论无法解释出现的一系列高阶非线性物理现象现象，强场物理[11]因此诞生。

图1.3电离机制示意图(a)多光子电离；(b)遂穿电离；(c)越垒电离

绪论4图1.3电离机制示意图(a)多光子电离；(b)遂穿电离；(c)越垒电离激光场的电场瞬时值有关，当激光场的电场强度达到峰值时势垒最低最窄，此时电子穿透势垒的几率最大，所以可得隧道电离主要发生在激光场强度最大的时刻。基于这个理论提出了Ammosov-Delone-Krainov....

图1.4“三步”模型示意图

绪论5的激光作用在氖原子气体上，产生了17阶高次谐波辐射。1988年，Ferray等人用1×1013W/cm2，1064nm的激光作用在氩原子气体产生了33阶高次谐波[26]。图1.4“三步”模型示意图图1.5高次谐波谱高次谐波产生的微观动力学可以用Corkum和Kulander....

本文编号：3965093