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高次谐波的产生及其光谱全量子轨道映射研究

消耗积分:0 | 格式:rar | 大小:0.2 MB | 2017-10-19

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　　高次谐波的产生是一种超快超强激光场驱动下的极端非线性现象，可以看作是电子波包和母核的碰撞过程。在强激光场作用下，物质中基态电子波包被电离出母核到自由态后先得到加速，随着激光场的反向振荡，电子波包被拉回和母核碰撞，从而释放出高次谐波。根据自由态的电子在激光场中运动的时间，电子的运动可分为长轨道和短轨道，由于长短轨道的相位匹配条件不一样，在以往的实验中不能同时获得长短轨道产生的高次谐波。最近，该研究组的博士研究生叶蓬在滕浩副研究员、贺新奎副研究员及魏志义研究员的指导下，利用他们自己组建的阿秒激光装置，实现了电子波包在自由态的各条量子轨道上的直接定位，获得了全量子轨道分辨的高次谐波谱。

　　高次谐波的产生及其光谱全量子轨道映射研究

　　图1. 全量子轨道分辨高次谐波空间分布随不同载波包络相位变化的关系

　　他们的研究结果表明，使用短于2个光振荡周期的驱动激光脉冲，通过调节驱动激光的空间相位分布和原子偶极相位的空间分布，可以令不同量子轨道产生的高次谐波在光谱中完全分开。图1为他们获得的长短轨道对应的高次谐波随驱动激光场载波包络相位CEP的调节变化而变化的实验结果，其中A、B、C对应驱动激光场的不同半周期激发出的高次谐波辐射分布角，所对应的长短轨道随发散角而分开，这样就形成了一个高次谐波谱到量子轨道的全映射图，通过该图也可以找到不同轨道对应的高次谐波光谱。这样通过改变驱动激光的CEP，就实现了利用激光场对长短轨道的控制。图2为长短轨道高次谐波谱的理论模拟与实验结果对比图。

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