强光场的偏振特性对电子能量的影响

在具体给出准静肪理论中描述强激光场中原子电离产生的电子的有质动有和乘余能量的基础上,讨论了激光场的偏振特性对所产生的电子能量的影响,并提出适合偏振度的椭圆偏振光,朋可能更有利于基于光场感生电离电子碰撞机制的Ｘ射线激光的实验。     

强激光场中电离子电子能量的非Maxwell分布

在强激光场的准静态隧道电离理论模型和准经典阈上电离理论模型的基础上,利用已推导的圆偏振激光场中电离电子能量分布函数,以基于光场感生电离电子碰撞机制的Ni-LiKr-Kr软X射线激光系统为例,从激光与物质相互作用入手,系统地讨论了超短脉冲、超高功率飞秒激光与原子相互作用,导致电离电子能量非Maxwell分布的形成。     

基于OFI线偏振光激励等离子体的电子能量分布讨论

在准静态隧道电离理论模型和准经典阈上电离理论模型的基础上 ,建立了一个描述线偏振光场电离电子能量分布的简单模型 ,推导出了既易于理解又相对简单适用的描述线偏振光场的电子能量分布函数解析表达式。数值计算了类硼氮系统的电子能量分布曲线 ,并对计算结果进行了分析。最后与现有实验结果进行比较 ,给出其适用范围。     

激光偏振参量对电离电子能量的影响

以准静态隧道电离理论为基础 ,计算并讨论了不同激光偏振参量对基于光场感生电离电子碰撞机制的系统的电离电子能量的影响 ,结果表明 ,随着偏振参量值的减小 ,在电离时刻的峰值处 ,电离电子的剩余能量反而变大     

飞秒激光器产生等离子体中电子剩余能量的研究

飞秒激光器的出现，使强场中的电离过程由最初的多光子电离和阈上电离，发展为以隧道电离（Tunneling Ionization,TI)或越过垫垒电离（Over-the-Barrier Ionization,OBI)为主要过程的光场感生电离（Optical-Field-Induced Ionization,OFI)。由于等离子参数对电子温度的可控制性，使基于OFI的X射线激光的等离子体特性在很大范围内具有可控制性。文中主要研究不同激光参数（泵浦激光的偏振特性，泵浦激光的波长，激光强度，电离能等）对等离子体中电子剩余能量的影响。     

激光椭偏率对类镍氪系统光场感生电离参数的影响

研究了激光椭偏率对基于光场感生电离(OFI)电子碰撞机制类镍氪(NLK)系统电离参数的影响。计算结果表明,激光椭偏率对NLK系统的电离速率、电离电子剩余能、各电荷态相对集居数随时间的变化以及初始电子能量分布等电离参数的影响较大,圆偏振激光场是实现NLK 32.8 nm X射线激光放大的最佳激励光场。理论计算表明,在圆偏振飞秒激光驱动下,实现NLK 32.8 nm X射线激光放大需要的最低激光强度为3.5×1016W/cm2,最高激光强度为1.6×1017W/cm2,实验估计的激光强度可能在5×1017W/cm2以上。     

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。     

走向阿秒前沿的X光脉冲

在采用7fs、770mm的激光脉冲进行的高次谐波实验中产生了光子能量约为90eV的单个软x光脉冲，并通过激光场中氪气的光电离过程对其进行了研究。在探测垂直于激光偏振方向的光电子能谱中，由于此方向上激光场引起的电子能谱展宽受到抑制，从而使研究人员能够观测到激光场引起的能谱移动，获得亚激光周期的时间分辨率。测量了脉宽为1.8fs( 0.7/-1.2fs)的单个X光脉冲，它比激光的振荡周期（2.6fs)还要短。本文采用的亚飞秒激光脉冲的产生和测量方法，对于很宽波长范围的X射线都是适用的，这为阿秒实验科学铺平了道路。探索比激发光场还要快的原子过程将不再是遥不可及的事。     

脉冲HF激光器预电离设计及效果评估

气体介质稳定体放电是放电激励气体激光器高效输出的基础和前提,预电离是实现高压气体介质稳定体放电的有效技术途径之一。基于放电激励脉冲HF激光器电气结构总体设计要求设计了结构紧凑的紫外光自动预电离装置, 并对其在气体介质中预电离产生的初始电子数密度进行了数值模拟。模拟结果表明:在整个放电区域内初始电子数密度均在109/cm3左右,满足介质体放电要求。通过激光器能量输出实验评估了预电离效果,对SF6和H2混合气体介质,在充电电压较低时,输出能量有数倍的提高;对SF6和C2H6混合气体介质,在充电电压20 kV时激光器输出能量由200 mJ提高至297 mJ,提高了近50%。实验结果表明:该预电离装置对改善激光器能量输出特性有明显效果。     

放电引发的非链式脉冲HF激光器

将紫外光预电离横向放电技术用于激励脉冲HF激光器,研究了激光输出能量与气体混合比的关系,得到了350mJ的脉冲能量,脉冲峰值功率1MW,发现缓冲气体He或Ne对激光输出的影响不大,此外放电起弧时输出能量也无下降。     

通过圆偏振光提高飞秒激光诱导击穿光谱的发射强度

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种快速、实时的元素成分分析技术。为了提高LIBS的灵敏度,人们已经提出多种方法来提高LIBS的光谱强度。本文采用飞秒脉冲激光烧蚀黄铜产生LIBS,对比了圆偏振和线偏振下LIBS光谱的强度,结果发现圆偏振下的光谱强度比线偏振下的强,光谱强度大约提高了15%。采用飞秒激光照射金属时,金属内部的自由电子吸收光子的能量。在线偏振飞秒激光场中,电子在脉冲的每个光学周期中经历交替的加速和减速;而圆偏振飞秒激光可以连续加速电子,因此电子可以获得更高的能量,这使得圆偏振飞秒激光产生的光谱强度不同于线偏振飞秒激光产生的光谱强度,圆偏振激光有助于改善飞秒LIBS信号的强度。     

钾原子的能量积聚诱导电离和双光子共振三光子电离

用染料激光激发钾蒸气 ,发现了钾原子的两种电离机制和三个电离通道 :能量积聚诱导的电离 ,4S 6S和4S 4D双光子共振三光子电离。对前两个电离通道 ,分别研究了电离谱与钾蒸气温度和激光强度的关系 ,发现了钾原子的辐射囚禁效应和钾原子电离的非线性现象 ,并给出了定性解释     

周期量级激光脉冲中里德堡原子光电离的不对称性

采用全量子非微扰散射理论,研究了周期量级微波频率激光脉冲中高激发里德堡态铷原子光电离的不对称现象。发现了光电子角分布的不对称性,这一不对称性由电离过程中不同跃迁通道之间的干涉引起。讨论了光电子角分布的不对称性对载波-包络（Carrier-Envelo?pe , CE）相位、脉冲宽度及光电子能量的依赖性,发现光电子角分布的不对称性随CE相位、脉冲宽度及光电子能量的变化有显著变化。这一研究证实了最近的实验观测,为微波频率光学范畴内CE相位的测量及光电子角分布的控制提供了一种有效的方法。     

氢原子的共振多光子电离

本文讨论了氢原子的共振多光子电离,具体计算了(2+1)多光子电离过程中光电子的角分布以及氢离子产额对入射激光强度的依赖关系。对所得结果作了讨论。     

相对论电离波前导致的频率上移

介绍了电磁波与相对论电离波前相互作用的理论和实验进展情况。超短脉冲强激光可以使气体在极短时间内完全电离而形成相对论运动的电离波前,电磁波探针与该波前相互作用会导致频率上移,利用这种特性可能实现一种新的大范围激光调谐机制。     

二能级系统共振增强多光子电离过程的理论研究

通过求解二能级系统含时密度矩阵元微分方程，对原子系统在共振和近共振情形下的激光共振增强多光子电离（REMPI）过程中的光电离几率进行了理论推导与分析，得到了光电离几率的解析表达式；研究了氧原子经共振态2p^34p（2＋1）共振增强多光子电离的电离几率与激光脉宽、激光光强及失谐量等参数的关系；给出了共振情形下电离饱和与激光脉宽和激光光强之间的关系式。计算结果表明，对于近共振情形（△较小），激光脉宽和强度一定时，电离几率随着失谐量的增加而减小；当失谐量一定时，光电离几率随光强的增加而增加，光强增加到一定程度时光电离几率出现饱和。对于共振情形（△＝0），激光光强越大，电离几率随脉宽增加的幅度越大。     

圆偏振光偏振复用激光通讯系统

提出了一种采用圆偏振光的偏振复用通讯系统。其基本设想是信号光在空间中以左 旋和右旋圆偏振光的形式进行传播,在接收端将这两种偏振光区分并分别接收。本文详细论证了在两个相对运动点之间采用圆偏振光实现偏振复用激光通讯的可行性。     

圆偏振周期量级激光脉冲作用下电子辐射的空间分布

在电子汤普孙散射的经典理论的基础上,通过理论分析和计算机模拟,研究圆偏振周期量级激光脉冲作用下电子辐射的空间分布特性,提出可能的应用方向。研究发现,在相对论光强下,随着激光强度的增强,电子辐射逐渐增强,能量不断的向辐射中心集中,辐射能量分布的方向性逐渐突出;当改变激光的初相位时,电子辐射的总体方向发生偏移,表现为辐射分布图形的对称平面发生旋转,且旋转角度与激光初相位角改变大小相同。本文所进行的相关探讨基于电子辐射的三维空间立体图,所得到的有关电子谐波辐射的结论,可以为实验和工程上对电子辐射和激光参数测量的相关应用提供参考。