多光子吸收超快光学控制的研究

发布时间：2017-07-02 05:00

  本文关键词：多光子吸收超快光学控制的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：多光子吸收是激光与物质相互作用过程中一种非常普遍的非线性物理现象,它是研究物质激发态能级结构、激光诱导荧光、化学反应控制以及其它各种非线性光学过程重要的实验技术手段。量子相干控制作为一种重要的研究方法,在过去十几年来已经被广泛应用到多光子吸收的研究当中,并取得了重大的研究进展和成果。所谓量子相干控制,指的是对于一个量子系统,通过合理设计和控制初态和目标态之间的路径干涉,让初态和目标态之间产生干涉相长,而让初态和非目标态之间产生干涉相消,从而驱动干涉路径服从研究意愿。在本论文中,我们分别研究了原子、分子以及离子系统中多光子吸收的超快光学相干控制,具体研究内容包括：1)首先介绍了多光子吸收,量子相干控制,超快脉冲整形技术的原理和方法以及本论文的主要工作；2)在原子系统中多光子吸收的超快光学控制方面,我们研究了激光频谱带宽对共振增强多光子电离光电子能谱相干控制的影响,发现当动能测量位置不在最大值时,利用单π相位阶跃调制并不能在任意频谱带宽下获得高分辨光电子能谱信号,并提出了利用双π相位阶跃调制获得高分辨率光电子能谱的新方法；3)在分子系统中多光子吸收的超快光学控制方面,首先,我们研究了飞秒激光诱导分子排列取向的相干控制,提出V型相位整形飞秒激光脉冲可以诱导非共振受激拉曼过程中的分子排列,发现通过合理设计V型相位调制参数可以精确控制分子排列度及其时间结构。此外,提出静电/四色激光复合场激发可以进一步增强分子取向度,分析了取向度增强的物理机制,并研究了取向增强和四色激光场参数的关系；4)其次,我们理论及实验研究了(n+m)共振中介多光子吸收过程中的分子中间态吸收偏振控制,推导得到了偏振调制中间态吸收的解析结果,分析了激光光强在不同中间态吸收情况下的影响,并利用香豆素480和IR125染料分子中的多光子吸收对理论结果进行了实验验证；5)在离子系统中多光子吸收的超快光学控制方面,我们以掺杂Er3+的NaYF4纳米晶体为例,利用方波相位整形飞秒激光脉冲研究了稀土离子双光子吸收上转换荧光中的相干控制,发现方波调制产生的多个子脉冲可以建立多个激发通道,从而产生各种颜色的上转换荧光,通过合理控制这些激发通道可以实现上转换荧光彩色调谐。
【关键词】：量子相干控制 多光子吸收 超快脉冲整形技术 激光频谱带宽 分子排列取向 中间态吸收 上转换荧光
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O437
【目录】：

• 论文摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 绪论12-33
• 1.1 多光子吸收12-13
• 1.2 量子相干控制综述13-17
• 1.2.1 量子相干控制物理思想13-14
• 1.2.2 量子相干控制的几种方法14-17
• 1.3 超快脉冲整形技术综述17-24
• 1.3.1 超快脉冲整形物理基础17-19
• 1.3.2 超快脉冲整形技术方法19-23
• 1.3.3 超快脉冲整形控制方式23-24
• 1.4 本论文主要工作24-26
• 参考文献26-33
• 第二章 原子共振增强多光子电离光电子能谱相干控制33-45
• 2.1 引言33-34
• 2.2 共振增强多光子电离激发理论模型34-36
• 2.3 模拟结果及讨论36-41
• 2.4 本章小结41-43
• 参考文献43-45
• 第三章 分子排列取向相干控制45-66
• 3.1 分子的排列和取向45-48
• 3.1.1 分子排列取向简介45-46
• 3.1.2 分子排列取向描述46-48
• 3.2 V型相位整形飞秒激光脉冲诱导分子排列操控48-55
• 3.2.1 飞秒激光脉冲诱导分子排列哈密顿量48
• 3.2.2 模拟结果与讨论48-55
• 3.3 静电/四色激光复合场诱导的分子取向55-61
• 3.3.1 静电/四色激光复合场诱导分子取向哈密顿量56
• 3.3.2 模拟结果与讨论56-61
• 3.4 本章小结61-63
• 参考文献63-66
• 第四章 分子多光子吸收中间态相干控制66-77
• 4.1 引言66-67
• 4.2 偏振调制共振中介多光子吸收理论67-69
• 4.3 理论模拟结果69-71
• 4.4 实验验证71-73
• 4.5 本章小结73-75
• 参考文献75-77
• 第五章 稀土离子掺杂纳米晶体中的上转换荧光控制77-90
• 5.1 引言77-78
• 5.2 实验装置和方波相位调制78-80
• 5.3 实验结果及讨论80-86
• 5.4 本章小结86-87
• 参考文献87-90
• 第六章 总结与展望90-92
• 攻读博士期间发表的论文92-94
• 致谢94

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 A.Bednarkiewicz;D.Wawrzynczyk;M.Nyk;M.Samo鋫;;Tuning red-green-white up-conversion color in nano NaYF_4:Er/Yb phosphor[J];Journal of Rare Earths;2011年12期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 徐楠;飞秒激光场诱导的分子一维取向[D];北京大学;2008年

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本文编号：508552