超快強激光場中的隧穿動力學.pdf

1、20世紀80年代后期啁啾脈沖放大技術的出現(xiàn)和發(fā)展成熟，使得超快強激光技術進入一個新的發(fā)展階段。目前實驗上人們很容易獲得峰值光強大于1013W/cm2、脈寬小于100fs的飛秒強激光脈沖。飛秒強激光為揭示微觀原子分子內(nèi)部超快運動規(guī)律，探索極端強場條件下的原子物理新現(xiàn)象、新效應提供了前所未有的技術手段和研究條件。隧穿電離現(xiàn)象和多光子電離現(xiàn)象是超快強激光場與原子分子相互作用的兩個基本現(xiàn)象。其中隧穿過程中的時間問題以及從多光子電離到隧穿電離的轉(zhuǎn)

2、變機制一直是人們研究的熱點問題。本文分別對上述兩個問題進行了研究，首先對隧穿時間的問題進行了初步的探索，給出了一種新的隧穿時間定義，然后從流密度角度研究了氫原子在強激光場下從多光子電離到隧穿電離的轉(zhuǎn)變,并且和Keldysh理論做了比較。
　　本文主要有如下三方面的內(nèi)容：
　　自從1932年MacColl首次提出隧穿時間這一問題以來，人們給出了很多種隧穿時間的定義，如拉莫爾時間、居留時間、相位延遲時間和穿越時間等等。首先我們在

3、一維方勢壘隧穿模型中對拉莫爾時間和居留時間做了詳細的推導和計算。并結合方勢壘隧穿模型中穩(wěn)定流密度，給出了一種新的隧穿時間定義。
　　其次，通過數(shù)值求解一維含時薛定諤方程（TDSE）的方法，我們研究了梯形靜電場下，一維氫原子模型中電子流密度隨場強以及脈沖上升沿的變化情況。通過對流密度的分析，可以將激光場與氫原子的相互作用分為三個不同的區(qū)域，分別是多光子電離區(qū)，多光子電離到隧穿電離的過渡區(qū)，隧穿電離區(qū)。并與Keldysh理論作了比較，