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1、阿秒(10-18s)脈沖可以探測(cè)原子內(nèi)電子的超快動(dòng)力學(xué)過程,從而揭示物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)特征。因此,研究阿秒脈沖的實(shí)現(xiàn)有重要意義。當(dāng)高強(qiáng)度的激光場(chǎng)與原子或分子相互作用時(shí)可以產(chǎn)生高次諧波,人們可以利用高次諧波獲得相干極紫外高頻段輻射源XUV和X射線源。高次諧波平臺(tái)區(qū)的末端會(huì)出現(xiàn)超連續(xù)的特點(diǎn),利用這些超連續(xù)性的諧波是實(shí)現(xiàn)阿秒脈沖的重要手段之一。
理論上研究原子在強(qiáng)激光場(chǎng)中產(chǎn)生的高次諧波可以利用強(qiáng)場(chǎng)近似和數(shù)值求解原子在強(qiáng)激光場(chǎng)中含時(shí)薛
2、定諤方程。本論文首先是在強(qiáng)場(chǎng)近似下,利用Lewenstein模型來(lái)處理強(qiáng)激光場(chǎng)中原子產(chǎn)生高次諧波的過程,介紹了原子的 Lewenstein模型的理論推導(dǎo)過程,接著研究了在長(zhǎng)波紅外激光場(chǎng)(波長(zhǎng)800nm~2000nm)驅(qū)動(dòng)下氫原子產(chǎn)生的高次諧波,分析了在截止位置附近高次諧波的轉(zhuǎn)換效率隨激光波長(zhǎng)的變化規(guī)律。與大多數(shù)理論者研究的在平臺(tái)區(qū)域原子發(fā)射高次諧波的轉(zhuǎn)換效率隨波長(zhǎng)的變化不同的是,發(fā)現(xiàn)在截止位置附近原子發(fā)射高次諧波的轉(zhuǎn)換效率比平臺(tái)區(qū)域的轉(zhuǎn)
3、換效率低,但獲得的阿秒脈沖的寬度會(huì)隨波長(zhǎng)的增大而縮短。
本論文還數(shù)值求解了一維模型原子在強(qiáng)激光場(chǎng)中的含時(shí)薛定諤方程,利用分裂算符方法研究了一維模型He+離子在中心波長(zhǎng)為1064nm的線性啁啾激光和高頻波脈沖形成的組合場(chǎng)中產(chǎn)生的高次諧波,分析了由高次諧波產(chǎn)生的阿秒脈沖的特征。發(fā)現(xiàn)在組合場(chǎng)中,由于啁啾脈沖的作用和在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻加入了高頻脈沖,不僅使高次諧波譜的平臺(tái)區(qū)域能得到很大的擴(kuò)展,而且諧波轉(zhuǎn)化效率也得到有效的提高,當(dāng)對(duì)第二平臺(tái)區(qū)
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