双色飞秒强激光作用下的CO2分子高次谐波

实验研究了双色场条件下CO2 分子高次谐波辐射, 通过改变充气气压获得偶次谐波最大为28th。此外,通过变化气体盒内激光焦点位置从而显著改变24th 谐波光子能量。实验发现在气体盒內谐波强度存在两个极大值,这是因为不同区域内相位匹配出现长短轨道选择的结果。实验结果表明,双色场驱动的分子高次谐波可成为具有发展前景的多波长可调谐相干XUV 光源。     

二能级原子系统中高次谐波与高阶拉曼谱的相干相消现象

利用强激光场驱动下的原子二能级模型 ,探讨了高次谐波与高阶拉曼谱的相干相消现象。结果发现适当选取激光场的强度使高阶拉曼线处于谐波位置时 ,由于相干效应 ,高阶拉曼谱得到抑制而高次谐波谱则得到加强。     

超强激光驱动薄膜靶谐波辐射的模拟研究

为了研究超强激光与薄膜靶相互作用在入射光反射方向引起的高次谐波辐射,基于在入射激光的透射方向,相干同步辐射机制会导致高次谐波的产生,采用粒子模拟方法研究了超强激光驱动固体密度薄膜靶（即高密度薄膜靶）高次谐波辐射在入射激光透射和反射方向的空间分布。结果表明,当靶厚小于激光趋肤深度、靶等离子体密度远大于临界密度（800N_c）时,在透射方向,相干同步辐射机制会导致高次谐波辐射,同时在反射方向,存在相对论镜面振荡机制驱动的谐波场辐射,证明了在超强激光-薄膜靶相互作用过程中两种谐波会产生共存机制;讨论了在两种产生机制下,靶厚度对谐波辐射阶次的影响,发现靶厚度超过200nm,透射方向谐波阶次达到65阶以上。该研究对深入理解超强激光-薄膜靶驱动高次谐波的产生及阿秒X射线光源的未来发展具有一定的理论意义。     

超短脉冲强激光场高次谐波研究的最新进展

总结了超短脉冲强激光场高次谐波理论和实验研究最近的一些工作,讨论了高次谐波研究的重大意义,并对今后高次谐波的研究工作提出了看法。     

静电场对强激光场中氢原子产生高次谐波的影响

利用分裂算符方法数值求解了真实氢原子在强激光场和静电场作用下的含时薛定谔方程,研究了静电场对强激光场中氢原子产生高次谐波的影响.研究表明,静电场加入后,奇次谐波的强度有所降低,并且谐波谱中出现偶次谐波和双平台结构.利用小波变换,观察了高次谐波在不同时刻的发射情况.借助于半经典理论,解释了在静电场作用下高次谐波发生变化的机制.     

超短脉冲强激光场高次谐波的历史回顾与展望

总结了近几年来超短脉冲强激光场高次谐波实验及理论方面的工作，讨论了高次谐波的重要意义及可能应用，展望了强场谐波理论及实验方面进展及可行性方案。     

分子取向及组合场相对相位对CO分子产生孤立阿秒脉冲的影响

原子或分子的光电离是强场物理效应的基础。在强场近似下，对于少周期激光脉冲，实验中已证实采用双色激光脉冲场可以增强和相干控制分子的电离。同时，双色场相对相位也是非常重要的参数，借助相位结构的改变来调节分子的电离亦是控制和优化激光与物质相互作用的重要方式。基于此，本文借助Lewenstein模型计算了双色激光脉冲场中利用CO分子高次谐波获得的阿秒脉冲，分析了不同分子取向下相对相位对分子电离以及产生阿秒脉冲的影响。结果显示，平台区域的超连续展宽在任意相对相位下均可产生，但随着分子取向和激光场相对相位的变化，电离较低时易获得超短孤立阿秒脉冲。     

静电场对高次谐波的影响

当较强的短脉冲激光场作用于原子气体时，就会产生高次谐波．这一非线性光学现象在强激光场物理中引起广泛关注，其产生机制得到了迅速而深入的研究．谐波频谱具有以下特点。在低次谐波随谐波次数的增加波幅迅速下降，到某次谐波后便出现一平台结构，即所有的谐波具有大致相同的波幅，最后在频率为lp＋3．17Up的谐波处截止，谐波波幅随谐波次数的增加又开始迅速下降，这个谐波所对应的频率称为截止频率（CLlt－Offfreonencr）；其中Ip为原子的电离势，Up为电子在激光场中的有质动力能．最近，在理解高次谐波机制上得到普遍承认的是准经典…     

利用非均匀抽运探测激光增强阿秒脉冲强度

为了增强高次谐波光谱及阿秒脉冲的强度，采用数值求解薛定谔方程的方法，理论研究了H₂+在抽运探测激光驱动下高次谐波辐射特点。结果表明，在抽运激光驱动下，H₂+首先被激发到多光子共振电离区间，进而增大电离几率; 随后在探测激光驱动下，谐波辐射强度得到增强; 当采用不对称非均匀激光场时，谐波截止频率可以进一步延伸，并且谐波平台区只由单一谐波辐射能量峰贡献; 最后通过叠加傅里叶变换后的谐波可获得脉宽在32as的脉冲。该研究对单个阿秒脉冲的产生是有帮助的。     

借助光栅测谱中高级次谱判断强激光场作用时的有效功率密度

借助在X光波段高次谐波辐射谱测量过程中 ,根据单色仪光栅分光的作用 ,产生的 2 3级次 (34 5 6nm)谐波谱的二级次谱 (6 9 1 3nm)的出现与否 ,判断了实验获得高次谐波谱的截止波长 ;从而根据高次谐波的理论 ,判断了强激光场与物质相互作用时 ,激励产生X光谱的有效功率密度为 1 0 0 7× 1 0 1 4 W /cm2 ,此时获得最大光子能量为32 81 7eV。它的准确判断和测量是研究实验获得谱线的来源和强度的基础数据     

啁啾激光调控谐波截止能量及强度的研究

为了调控谐波辐射过程,采用数值求解3维薛定谔方程的方法,进行了啁啾激光对调控谐波辐射截止能量及强度的理论分析。通过分析激光包络图、电子电离几率、谐波辐射时频分析图,给出了谐波截止能量延伸以及谐波强度增强的原因。结果表明,在负向啁啾场下,谐波截止能量附近的强度与无啁啾参量相比增强了1个数量级;当引入半周期调控激光场后,谐波截止能量得到有效延伸;适当叠加谐波谱上的谐波,可获得一个46as的脉冲;该脉冲强度比无啁啾参量下获得的脉冲强1个数量级。该研究对调控谐波的辐射过程及阿秒脉冲的输出是有帮助的。     

中红外激光相位测量及阿秒脉冲的产生

为了测量中红外激光相位及获得阿秒脉冲,采用高次谐波截止能量随激光相位改变而变化的方法,进行了中红外激光相位测量及阿秒脉冲输出的研究。引入一束少周期激光场后,组合场相位对谐波发射截止能量的影响要比单独中红外激光场相位对谐波截止能量的影响明显很多。因此,提出了一种利用谐波截止能量与相位角的对应关系测量多周期中红外激光相位的方法。同时理论研究了3束中红外激光场下发射高次谐波及阿秒脉冲的特点。结果表明,适当调节3束激光场的延迟时间和相位角,不仅谐波发射的截止能量得到了延伸,而且单一的量子路径也被选择出来对谐波发射起作用,形成了一个272eV的平台区;通过叠加谐波谱上的谐波,可获得一系列脉宽为34as的X射线光源。该研究对中红外激光相位测量及阿秒脉冲的输出是有帮助的。     

半周期波形调控产生超宽谐波光谱平台区

为了获得高强度超宽谐波光谱平台区,采用数值求解含时薛定谔方程的方法,提出利用多色组合场调控半周期波形来获得最佳半周期谐波辐射条件。结果表明,通过调节双色场啁啾参量可以获得最佳的负向半周期波形;通过调节啁啾延迟可以获得最佳的正向半周期波形;在上述波形下,谐波截止能量得到延伸;引入紫外激光场后,在紫外共振增强电离的影响下,可以使谐波强度得到增强;当紫外光能量满足单、双光子共振增强电离时,谐波强度增强明显;随着紫外光子能量减小,谐波强度增强效果减弱;通过叠加谐波平台区谐波还可获得脉宽在50as以下的单个脉冲。这一结果对高次谐波调控以及阿秒脉冲产生是有帮助的。     

超短脉冲强激光场中氙的高次谐波

在静态气室中,利用线偏振的掺钛蓝宝石(Ti:sapphire)超短脉冲激光(中心波长795nm,脉宽105fs,重复频率10Hz,单脉冲能量50mJ),获得氙气中5～17次(40～160nm)谐波的软X射线激光辐射。实验中着重观察了高次谐波谱线强度随激光强度的变化规律,由于激光强度已经接近甚至超过饱和,高次谐波谱相对强度随入射激光强度增加而增长到一定程度后开始下降,同时观察到介质的离子谱,证实了高次谐波谱的产生与离子辐射之间的转换关系。     

非线性光学产生VUV／XUV相干辐射的发展和研究

本文对近年来非线性光学效应产生VUV/XUV相干辐射的理论和实验进展进行了概括和总结,作者首先对该方面工作的理论和实验背景进行了回顾,然后重点阐述了各种产生VUV/XUV相干辐射的方法,如金属蒸汽中的双光子共振四波混频,惰性气体中的非共振和共振四波混频以及强激光场下的高次谐波过程等,最后本文简要地讨论了非线性光学效应产生VUV/XUV应用,并对本工作的发展前景进行了展望。     

超短脉冲强激光场中氪的高次谐波研究

报道了在 10 5fs 0 .6TW激光装置上以氪气为介质产生高次谐波的实验结果。实验中主要研究了不同气压、不同激光能量、不同偏振特性对谐波辐射的影响 ,并从理论上进行了分析。结果表明 ,要想得到较强的谐波辐射信号 ,必须有适当的气体密度和激光能量 ;要想得到较高次的谐波辐射信号 ,除了有较高的激光功率密度外 ,还必须具备灵敏度高的探测器。     

有轴向磁场的平面摆动器自由电子激光

研究了电子在有同向磁场的平面摆动器中的自发辐射和谐波相干辐射，得到了一个较普遍的自发辐射谱表达式和谐波自由电子激光的增益。当电子的能量较高或者沿摆动器轴线观察时，辐射是椭圆极化的，适当附加轴向磁场，可以提高激光增益，对于较低次谐波，增益提高更明显。     

气体高次谐波产生中的角动量守恒

随着激光技术的迅猛发展，超快光学已经成为现代物理学研究中一个非常重要的前沿领域。高次谐波作为产生超短激光脉冲的重要手段之一，在近十年内快速发展。本文综述了气体高次谐波产生过程中存在的自旋角动量守恒、轨道角动量守恒、自旋-轨道相互作用以及由此引出的新奇物理现象，总结了现阶段研究所存在的部分空白与挑战。将结构光场应用于高次谐波领域极大地丰富了人们研究光与物质相互作用的手段，为光学操控和强场物理带来了新的机遇。     

超短脉冲强激光场产生高次谐波相位匹配技术的最新研究进展

总结了超短脉冲强激光场高次谐波产生相位匹配技术的最新进展;对高次谐波相位匹配的理论进行了讨论,并对相位匹配技术的应用提出了一些看法.     

乙烯分子在激光场中的多光子电离及高次谐波的产生

本文运用含时密度泛函理论和局域密度近似方法,分别研究了乙烯分子在单色激光场、双色激光场中电离和高次谐波的产生。计算结果表明,在单色激光场中,乙烯分子的高次谐波谱呈现出明显的平台区和奇次谐波加强的特征：在双色激光场中,乙烯分子的电离增强而出现高电荷态几率,并伴有偶次谐波的出现。