空间非均匀场作用下原子分子的高次谐波发射

发布时间：2021-02-04 01:31

　　强激光与原子分子相互作用一直是人们研究的前沿和重点。在人们的不断探索和研究中,发现了一系列新奇的强场现象。在这些强场现象中,原子分子的高次谐波发射受到了人们广泛且持续的关注。高次谐波发射谱存在一个平台结构,随着频率增加该平台的发射效率几乎不变,该现象是一种高阶的非线性效应。高次谐波具有的平台结构特点使其成为产生超短阿秒光脉冲和极紫外相干辐射光源的绝佳途径。利用阿秒光脉冲与原子分子相互作用可以在阿秒的时间尺度和埃的空间尺度实现对物质结构和动力学过程的探测和操控。阿秒光脉冲的实现打开了原子分子内部电子超快动力学研究的大门,具有重大科学意义和应用价值。目前由于高次谐波强度较低,使得由此产生的阿秒光脉冲也较弱,限制了其在泵浦探测实验中探测电子超快运动过程的应用。为了改变这一现状,人们正在努力提出新的改进方案提高高次谐波发射的转换效率,缩短产生的超短光脉冲的脉宽。人们在实验上发现使用强激光与金属纳米材料作用可以产生局域化的表面等离激元。该方法可以有效地使局域空间中的电场强度得到增强,从而形成空间非均匀场。通过实验和理论的研究,人们发现利用这种空间非均匀场分布特性会对电离电子的运动轨迹进行非常强烈... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 原子在强激光场中的电离
        1.2.1 多光子电离
        1.2.2 隧穿电离
        1.2.3 非次序双电离
    1.3 高次谐波的产生
        1.3.1 高次谐波发射的研究意义
        1.3.2 高次谐波发射研究的实验进展
        1.3.3 高次谐波发射研究的理论进展
    1.4 空间非均匀场下高次谐波的研究
        1.4.1 表面等离激元
        1.4.2 空间非均匀场下高次谐波研究的实验方法
        1.4.3 空间非均匀场下高次谐波研究的理论方法
    1.5 本文研究内容
第二章 理论模型和计算方法
    2.1 单电子近似和玻恩-奥本海默近似
    2.2 原子模型势和空间非均匀场
    2.3 含时薛定谔方程
    2.4 计算方法
        2.4.1 求解含时薛定谔方程的方法
        2.4.2 虚时演化法求解初始波函数
        2.4.3 面具函数及高次谐波光谱的获得与分析
第三章 空间非均匀场下原子的高次谐波发射及孤立阿秒脉冲的产生
    3.1 空间非均匀场模型
    3.2 两种模型下的空间非均匀场对比研究
        3.2.1 两种模型对比
        3.2.2 计算方法
        3.2.3 数值结果与分析
        3.2.4 小结
    3.3 使用指数衰减模型空间非均匀场来减小谐波的固有啁啾
        3.3.1 数值结果与分析
        3.3.2 小结
    3.4 本章小结
第四章 空间非均匀场下分子的高次谐波发射
    4.1 均匀场作用下的分子高次谐波发射
        4.1.1 分子高次谐波计算方法
        4.1.2 数值结果与分析
        4.1.3 小结
    4.2 利用分子谐波探测空间非均匀场的增强
        4.2.1 需要测量的空间非均匀场模型
        4.2.2 利用分子的高次谐波来探测空间非均匀场各个位置的电场变化
        4.2.3 小结
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
作者简介
攻读博士期间取得的成果
致谢



本文编号：3017491