利用强场近似理论开展了正交偏振双色场与氦原子相互作用产生高次谐波和阿秒脉冲的理论研究。正交偏振双色场由少周期的4 fs钛宝石驱动脉冲激光和与它偏振方向垂直的8 fs倍频控制脉冲构成。研究发现，通过合理选择两束脉冲之间的相对相位，能够控制高次谐波发射过程中长、短电子轨道的选择。当相对相位调整为1.2π时，平台谐波主要来自短轨道电子的贡献，由于其运动时间短、波包扩散少，且没有与长轨道电子谐波产生干涉，沿驱动脉冲电场方向的高次谐波谱具有较高强度和较小调制幅度的超连续平台区，通过对第120次到第180次超连续谐波进行傅里叶变换，可产生脉宽为54 as的高强度孤立阿秒脉冲。所提方案对组合脉冲相对相位的选取要求并不严苛，在0.3π的变化范围内皆可获得脉宽较短的孤立阿秒脉冲，同时控制脉冲电场强度的变化对上述数值模拟结果的影响也很小。
超快光学 高次谐波产生 阿秒脉冲 正交偏振双色场 电子轨道 光学学报
2023, 43(13): 1332001
1 长江大学物理科学与技术学院,湖北 荆州 434023
2 武汉光电国家实验室,湖北 武汉 430074
采用由2000 nm中红外驱动场和1000 nm弱倍频调制场组成的双色场作为驱动源，提出了产生水窗波段宽带高次谐波谱的新方法。弱倍频场对原子中电子的电离阶段进行调制，不仅扩大了 连续谱的带宽，而且大大提高了连续谱的产生效率。通过求解一维氦原子模型下含时薛定谔方程，发现该双色场驱动下能够得到谱宽为190 eV的连续谱，并且较2000 nm中红外单色驱动下，连续谱 谐波的效率提高了两个数量级。此外，计算中还发现调整双色场的相对载波包络相位，能够增强一个轨道电子的贡献同时抑制另一个电子轨道的贡献，利用这种方法能够得到脉宽为70 as的单阿秒脉冲。
X射线光学 高次谐波 双色场 连续谱 X-ray optics high-order harmonic generation two-color field continuum spectrum
1 武汉光电国家实验室华中科技大学光电子科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
2 湖北第二师范学院物理与电子信息学院, 湖北 武汉 430205
利用经典系综模型,研究了正交双色场作用下氢分子非次序双电离中双电离电子的相关特性。结果表明,双电离电子相关动量谱强烈地依赖于正交双色场的相对相位。通过改变正交双色场的相对相位,相关动量可以从反相关模式转变为相关模式。向后分析表明,相关电子动量谱对双色场相对相位的依赖关系起源于碰撞过程中碰撞电子碰撞角和碰撞动量对相对相位的依赖关系。
文字间用 号隔开空半格正交双色场 碰撞角 碰撞动量 相关动量谱 orthogonal two-color laser pulses recollision angle recollision momentum correlated momentum distribution
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
We theoretically propose a new method for generating intense isolated attosecond pulses during high-order harmonic generation (HHG) process by accurately controlling electron motion with a two-color laser field, which consists of an 800-nm, 4-fs elliptically polarized laser field and a 1400-nm, ~43-fs linearly polarized laser field. With this method, the supercontinua with a spectral width above 200 eV are obtained, which can support a ~15-as isolated pulse after phase compensation. Classical and quantum analyses explain the controlling effects well. In particular, when the pulse duration of the 800-nm laser field increases to 20-fs, sub-100-as isolated pulses can be obtained even without any phase compensation.
单个阿秒脉冲 高次谐波产生 双色场 190.4160 Multiharmonic generation 340.7480 X-rays, soft x-rays, extreme ultraviolet (EUV) 020.2649 Strong field laser physics Chinese Optics Letters
2011, 9(4): 041901
1 吉林大学,原子与分子物理研究所,长春,130012
2 辽宁大学,物理系,沈阳,110036
运用经典理论方法,并采用辛算法数值求解了双色激光场作用下1维共线氢分子离子(H2+)的哈密顿正则方程,得到了氢分子离子在激光场下的经典轨迹.计算了单色场和双色场下氢分子离子(H2+)的存活几率、电离几率、解离几率、库仑爆炸几率随时间的演化,分析了双色场的相位、强度、强度比及倍频的变化对氢分子离子动力学行为的影响,并给出了相应的物理解释.
双色场 氢分子离子 经典动力学 辛算法
1 嘉兴学院,机电工程学院,浙江,嘉兴,314001
2 吉林大学原子与分子物理研究所,吉林,长春,130012
3 辽宁大学物理系,辽宁,沈阳,110036
4 东北师范大学数学系,吉林,长春,130024
5 北京工业大学物理系,北京,100022
通过数值求解含时Schr(o)dinger方程,研究了氦离子在不同双色场下的高次谐波.结果显示,尽管倍频光强度仅为基频光的1/10,高次谐波辐射却发生了极大变化.虽然谐波级次推进不多,但效率大大提高了,平台区平均提高103倍,高倍频光对应的高次谐波产生效率提高104～105倍.氦离子在添加倍频光的双色场作用下高次谐波产生效率极大提高的原因是:倍频光极大地加快了电子电离到连续态及返回基态这一过程,使辐射出的高次谐波光子数大大增加,该初步阐释可为高次谐波真正应用到实际中提供一些理论启示.
双色场 高次谐波 辛算法 Two-color laser field High-order harmonic Symplectic algorithm 强激光与粒子束
2005, 17(12): 1824
1 吉林大学原子与分子物理研究所,长春,130012
2 齐齐哈尔大学理学院物理系,齐齐哈尔,161006
本文提出了一个一维μ介子原子模型,用数值积分方法求解了在超强激光场作用下该模型原子的含时Schrdinger方程,得到了它的高次谐波发射谱.该谱表明,借助于这一奇异原子模型,可将相干辐射由XUV波段推向γ-射线波段.针对这个体系的高次谐波发射效率低的缺点,引入双色场后使发射效率提高了两个数量级.
μ介子原子模型 相干γ-射线发射 双色场 HHG Muonic atom model Two-color fields 原子与分子物理学报
2005, 22(2): 196
采用多态展开方法,对里德堡钾原子与双色场相互作用时诱发的量子干涉效应进行了研究计算,讨论和分析了布居数跃迁过程中的干涉相长及相消的原因.
量子干涉 双色场 Quantum interference Two mode fields 原子与分子物理学报
2005, 22(2): 248
中国科学院上海光学精密机械研究所强光光学开放实验室,上海 201800
提高高次谐波效率一直是强场物理研究中的一个重要课题,对此人们采取了很多方法,如采用双色场、实现相位匹配、附加一个强电场或强磁场等.本文在研究双色场高次谐波的过程中,发现原子的能级结构对于高次谐波的产生效率有极大的影响,据此提出利用附加共振高频场来大幅度提高高次谐波的产生效率.
双色场高次谐波 原子能级结构 原子光电离
中国科学院上海光学精密机械研究所强光光学开放实验室, 上海 201800
对于在ω-2ω双色场作用下的原子,在两种不同电离机制下探讨了电离过程的相位效应.结果发现在隧穿机制下总电离率随相对相位的变化呈“∩”形,而在过势垒机制下呈“∪”形.研究说明利用双色场对原子电离过程进行相位控制是可行的.
双色场 相位控制 隧穿电离 过势垒电离
