激光脉冲调控下分子的取向和定向动力学研究

发布时间：2020-12-20 03:49

　　激光脉冲调控下的取向和定向是目前分子立体反应动力学中的一个热点研究课题,其在超冷原子-分子碰撞及其光缔合、光电子角分布、超快分子开关、高阶谐波产生、表面处理等领域具有重要的应用价值。许多研究者们已经利用强飞秒非共振脉冲、太赫兹脉冲（THz Pulse）、慢开快关（slow turn-on and rapid turn-off,STRT）整形脉冲、相位整形脉冲（Phase-shaped Pulse）、相同多束组合脉冲以及不同多束组合脉冲等从不同的角度对双原子或三原子分子进行了空间取向和定向研究。然而,强飞秒非共振脉冲几乎都基于传统的高斯型包络,太赫兹脉冲对分子空间方向控制的研究主要聚集于分子的定向。虽然基于不同形状整形的脉冲以及各种组合脉冲都被应用,但其对分子方向的调控效果还不是很理想。本文利用密度矩阵理论（Density Matrix Theory,DMT）的量子动力学计算方法,对分子的空间取向和定向进行研究,内容主要分为三个方面:（1）在传统高斯型包络的基础上,构造超高斯包络型的激光脉冲（Super-Gaussian laser pulse）,利用其对转动温度T=0 K下CO分子的场... 

【文章来源】：山东师范大学山东省

【文章页数】：105 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

(a)单色和(b)双色非共振飞秒激光单脉冲

其中,E1为太赫兹激光脉冲的电场幅值,ω1为太赫兹激光脉冲的频率,τ为太赫兹激光脉冲的半高宽,φ为太赫兹激光脉冲的载波相位。对于半周期太赫兹脉冲,τ=π/ω1;对于单周期太赫兹脉冲,τ=2π/ω1;对于少周期太赫兹脉冲,τ=nπ/ω1(n≥3,n取整数)。其脉冲结构如图2-2所示。2.2.3 超高斯激光脉冲

其中,N为超高斯激光脉冲的波形参数,σ为超高斯激光单脉冲的持续时间,t0为超高斯激光脉冲的中心时间。对于超高斯脉冲,N>2。由图2-3能够看到,在相同的电场幅值的前提下,相较于传统高斯型激光脉冲,超高斯型激光脉冲的峰值处较为饱满,在同一时间间隔内,能量的聚集度更好,这为得到更高定向和取向度的无场分子提供了可能。同时,超高斯激光脉冲包络平滑,通过整形在实验上能够较易实现,在这方面更优于平方整形等其它脉冲形式。2.2.4 激光场与分子相互作用

【参考文献】：
期刊论文
[1]Dynamical analysis of the effect of elliptically polarized laser pulses on molecular alignment and orientation[J]. 刘劲松,程起元,岳大光,周旭聪,孟庆田.  Chinese Optics Letters. 2018(10)
[2]Field-free molecular orientation enhanced by tuning the intensity ratio of a three-color laser field[J]. 黄志远,王丁,郑浪,黎文开,赵睿睿,冷雨欣.  Chinese Physics B. 2017(05)
[3]Field-free orientation of diatomic molecule via the linearly polarized resonant pulses[J]. 李苏宇,郭福明,王俊,杨玉军,金明星.  Chinese Physics B. 2015(10)



本文编号：2927151