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双色激光场中极端远紫外超连续谱相干辐射产生 被引量：24
1
作者 程亚 徐至展 《物理》 CAS 北大核心 2007年第10期754-757,共4页
通过脉宽为周期量级的超快强场激光脉冲与惰性气体原子的极端非线性相互作用,能够产生单个的阿秒量级的极端远紫外光脉冲。然而,现有的周期量级的激光脉冲的最短脉宽仍在两个光周期左右,尚不足以支持产生脉宽短于100as的单个极端远紫外... 通过脉宽为周期量级的超快强场激光脉冲与惰性气体原子的极端非线性相互作用,能够产生单个的阿秒量级的极端远紫外光脉冲。然而,现有的周期量级的激光脉冲的最短脉宽仍在两个光周期左右,尚不足以支持产生脉宽短于100as的单个极端远紫外脉冲。文章作者首次提出通过在一个周期量级(如6fs)激光脉冲上再叠加一个强度较弱但相对位相精确控制的二倍频激光,能够直接实现单个的65as光脉冲。如进一步经过位相补偿,将有望产生一个脉宽仅为23as的单脉冲,从而将阿秒光脉冲的时间宽度推进到短于一个原子时间单位。 展开更多
关键词 周期量级的超快强场激光脉冲 高次谐波产生 极端远紫外超连续谱 阿秒光脉冲
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基于飞秒激光与物质相互作用的高次谐波产生及应用 被引量：18
2
作者 戴晨 汪洋 +3 位作者 缪志明 郑伟 张林枫 吴成印 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第3期1-14,共14页
飞秒强激光与物质相互作用后辐射出的高次谐波,具有单光子能量高、脉冲持续时间短、时空相干性好等特性,可以作为实验室台式化超快真空紫外和软X射线波段光源,同时高次谐波也可用于产生阿秒脉冲。这些先进光源的产生,极大地丰富了人类... 飞秒强激光与物质相互作用后辐射出的高次谐波,具有单光子能量高、脉冲持续时间短、时空相干性好等特性,可以作为实验室台式化超快真空紫外和软X射线波段光源,同时高次谐波也可用于产生阿秒脉冲。这些先进光源的产生,极大地丰富了人类物质科学的研究手段。结合本课题组的高次谐波研究进展,介绍了气体高次谐波和固体高次谐波的产生原理、优化及应用。 展开更多
关键词 原子与分子物理学 强场物理 高次谐波产生 阿秒脉冲 超快动力学
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双色场驱动不对称分子产生超短X射线光源 被引量：18
3
作者 冯立强 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期269-274,共6页
数值研究了不对称分子He H2+在两束激光场形成的组合驱动场下发射高次谐波以及阿秒脉冲的特点.为了有效的展宽谐波的截止能量,基频场选择为5fs/800nm的啁啾激光场.计算结果表明,当啁啾参数和分子核间距分别选择为β=0.4和R=8.0a.u.时,... 数值研究了不对称分子He H2+在两束激光场形成的组合驱动场下发射高次谐波以及阿秒脉冲的特点.为了有效的展宽谐波的截止能量,基频场选择为5fs/800nm的啁啾激光场.计算结果表明,当啁啾参数和分子核间距分别选择为β=0.4和R=8.0a.u.时,不仅谐波波谱变得非常平滑而且其截止能量得到了有效的展宽.随后通过加入并且优化第二束控制激光场,谐波截止能量得到了进一步的展宽,形成了一个600e V的超平滑连续区.最后分别叠加280次到330次和330次到380次谐波可获得脉宽为78as的两个孤立阿秒X射线光源. 展开更多
关键词 高次谐波 阿秒脉冲 不对称分子
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H_2^+分子双H核对高次谐波辐射的贡献 被引量：17
4
作者 冯立强 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2018年第2期267-271,共5页
理论研究了H_2^+分子双H核对高次谐波辐射的贡献.结果表明:在少周期激光场下,由于激光场的反对称性,负向H核辐射谐波强度高于正向H核.随着激光脉宽增大,激光波形趋于对称,因此导致双H核辐射谐波的反对称结构减小.谐波辐射的时频分析图显... 理论研究了H_2^+分子双H核对高次谐波辐射的贡献.结果表明:在少周期激光场下,由于激光场的反对称性,负向H核辐射谐波强度高于正向H核.随着激光脉宽增大,激光波形趋于对称,因此导致双H核辐射谐波的反对称结构减小.谐波辐射的时频分析图显示,当激光场为正向时(E(t)>0.0),负向H核辐射谐波强度高于正向H核;当激光场反向时(E(t)<0.0),正向H核辐射谐波强度高于负向H核.最后,通过分析含时电子波包及H_2^+的缀饰态给出了电子在双H核之间转移的原因. 展开更多
关键词 H+2分子 谐波空间分布 高次谐波 电子运动
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利用高振动态H_2^+增强谐波及脉冲强度 被引量：14
5
作者 高丽 李健 +2 位作者 朱爱军 沈志博 刘航 《辽宁工业大学学报（自然科学版）》 2018年第2期98-100,共3页
通过求解核与电子耦合的动力学方程,理论研究了H_2^+振动态对谐波辐射以及阿秒脉冲强度的影响。结果表明,随着H_2^+振动态增大,谐波辐射强度明显被增强。随后,通过引入啁啾激光参数,谐波截止能量可以得到有效延伸,并且呈现1个325 eV的... 通过求解核与电子耦合的动力学方程,理论研究了H_2^+振动态对谐波辐射以及阿秒脉冲强度的影响。结果表明,随着H_2^+振动态增大,谐波辐射强度明显被增强。随后,通过引入啁啾激光参数,谐波截止能量可以得到有效延伸,并且呈现1个325 eV的超长连续平台区。最后,通过傅里叶变换该平台区的谐波光谱,获得了脉宽仅为20 as的超短单个阿秒脉冲。 展开更多
关键词 高次谐波 阿秒脉冲 H2^+振动态
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圆偏振激光附加太赫兹场作用下的高次谐波发射和孤立阿秒脉冲的产生 被引量：14
6
作者 李娜娜 葛鑫磊 刘学深 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期105-109,共5页
本文通过数值求解二维含时薛定谔方程,研究了圆偏振激光和太赫兹组合场作用下,H+2的高次谐波发射和孤立阿秒(1 as=10-18s)脉冲的产生.研究发现,无论在圆偏振激光场的x或y方向附加一个太赫兹场,都可以产生一个比较平滑的连续谐波谱.通过... 本文通过数值求解二维含时薛定谔方程,研究了圆偏振激光和太赫兹组合场作用下,H+2的高次谐波发射和孤立阿秒(1 as=10-18s)脉冲的产生.研究发现,无论在圆偏振激光场的x或y方向附加一个太赫兹场,都可以产生一个比较平滑的连续谐波谱.通过时频分析我们发现,高次谐波的贡献主要来自于短轨道.适当选取一些级次的连续谐波进行叠加,可以得到129 as或83 as的孤立阿秒脉冲. 展开更多
关键词 圆偏振激光 太赫兹场 高次谐波 阿秒脉冲
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少周期非均匀场下原子空间位置对高次谐波发射的影响 被引量：13
7
作者 葛鑫磊 王群 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2017年第1期108-114,共7页
本文通过数值求解含时薛定谔方程,研究了少周期非均匀激光脉冲作用下氦原子选取不同的空间位置时高次谐波的发射情况.通过对原子在纳米结构空隙中心附近区域不同空间位置上的高次谐波发射情况的研究发现,非均匀激光场中,即使原子处在中... 本文通过数值求解含时薛定谔方程,研究了少周期非均匀激光脉冲作用下氦原子选取不同的空间位置时高次谐波的发射情况.通过对原子在纳米结构空隙中心附近区域不同空间位置上的高次谐波发射情况的研究发现,非均匀激光场中,即使原子处在中心附近的很小的区域内,原子的空间位置也直接影响着高次谐波发射.随着空间内原子坐标的增大,高次谐波的截止得到扩展,且谐波平台区并非单向扩展,而是向两端同时的扩展.通过时频分析和半经典三步模型研究了高次谐波发射的物理机制,并对获得的物理现象给出合理的解释. 展开更多
关键词 空间非均匀场 量子轨道控制 高次谐波产生
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核运动对H_2^+谐波辐射的影响 被引量：12
8
作者 冯立强 《辽宁工业大学学报（自然科学版）》 2017年第6期355-357,共3页
理论研究了H_2^+在电子与核耦合的非伯恩奥本海默近似下辐射高次谐波的特点。结果表明,由于核运动的影响,奇次谐波辐射呈现红移现象。但是随着振动态增大,谐波红移现象逐渐减弱;谐波光谱呈现非奇次谐波。并且随着振动态增大,非奇次谐波... 理论研究了H_2^+在电子与核耦合的非伯恩奥本海默近似下辐射高次谐波的特点。结果表明,由于核运动的影响,奇次谐波辐射呈现红移现象。但是随着振动态增大,谐波红移现象逐渐减弱;谐波光谱呈现非奇次谐波。并且随着振动态增大,非奇次谐波明显增强。通过研究谐波辐射时频分析图以及谐波辐射随核间距离变化的演化图,给出了H_2^+谐波辐射红移以及非奇次谐波产生的原因。 展开更多
关键词 高次谐波 核运动 谐波红移 非奇次谐波
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电荷共振增强电离和离解电离在H^+_2谐波辐射中的贡献 被引量：12
9
作者 刘航 冯立强 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2018年第3期461-465,共5页
理论研究了电荷共振增强电离和离解电离在H^+_2谐波辐射中的贡献.结果表明:在少周期激光场下,谐波辐射只由电荷共振增强电离贡献产生,谐波光谱呈规则的奇次谐波.在多周期激光场下,谐波辐射由电荷共振增强电离和离解电离共同贡献产生,但... 理论研究了电荷共振增强电离和离解电离在H^+_2谐波辐射中的贡献.结果表明:在少周期激光场下,谐波辐射只由电荷共振增强电离贡献产生,谐波光谱呈规则的奇次谐波.在多周期激光场下,谐波辐射由电荷共振增强电离和离解电离共同贡献产生,但是电荷共振增强电离在谐波辐射中起主要作用.并且低阶谐波呈现偶次谐波.最后,通过分析含时核运动,电离几率以及谐波辐射时频分析图解释了少周期和多周期激光场驱动H^+_2辐射谐波的过程. 展开更多
关键词 高次谐波 H+2分子 电荷共振增强电离 离解电离
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中红外激光相位测量及阿秒脉冲的产生 被引量：12
10
作者 刘航 冯立强 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期151-158,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 激光光学 相位测量 高次谐波 中红外场 阿秒X射线光源
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利用蝴蝶型纳米结构下的极化门方案输出单个阿秒脉冲 被引量：11
11
作者 冯立强 刘航 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第1期82-86,共5页
理论研究了在蝴蝶型纳米结构下运用多周期极化门方案驱动He原子输出高次谐波以及阿秒脉冲的特点.结果表明,由于纳米结构表面的等离子共振增强现象,谐波截止能量得到延伸.同时,由于激光场呈现空间非均匀性,长量子路径对谐波的贡献被减弱... 理论研究了在蝴蝶型纳米结构下运用多周期极化门方案驱动He原子输出高次谐波以及阿秒脉冲的特点.结果表明,由于纳米结构表面的等离子共振增强现象,谐波截止能量得到延伸.同时,由于激光场呈现空间非均匀性,长量子路径对谐波的贡献被减弱.并且,在极化门控制下,谐波平台区的贡献只来源于单一的谐波辐射能量峰,进而形成一个147 eV的超长平台区.最后,通过叠加平台区的谐波,可获得一个持续时间在30 as的超短脉冲. 展开更多
关键词 高次谐波 阿秒脉冲 极化门方案 蝴蝶型纳米结构 空间非均匀激光场
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极化门控制下中红外激光场驱动He原子产生的单个阿秒脉冲 被引量：11
12
作者 何文娜 王国利 周效信 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期437-441,共5页
由中红外激光场(波长为2128nm)驱动He原子,在极化门的控制下,通过强场近似方法(SFA)研究了He原子发射高次谐波的特点.研究表明,在这种组合场驱动下He原子可产生截止位置很高的高次谐波,并且在接近截止位置的平台区展现了超连续的特点,... 由中红外激光场(波长为2128nm)驱动He原子,在极化门的控制下,通过强场近似方法(SFA)研究了He原子发射高次谐波的特点.研究表明,在这种组合场驱动下He原子可产生截止位置很高的高次谐波,并且在接近截止位置的平台区展现了超连续的特点,对该超连续部分的高次谐波进行叠加,可得到宽度为44.5as的单个超短脉冲.为了了解该超短阿秒脉冲的产生机理,我们对高次谐波谱的发射过程进行了时频分析,分析表明由于极化门的存在,有效地抑制了极化门以外的阿秒脉冲的发射,从而获得单个阿秒脉冲. 展开更多
关键词 极化门 高次谐波 阿秒脉冲
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用谱拟合法计算强激光场中氢原子的高次谐波谱 被引量：5
13
作者 乔豪学 李白文 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期257-260,共4页
介绍了一种新的求解含时薛定谔方程的谱拟合法 .该方法把含时波函数在少量且分布稀疏的网格点上拟合 ,结合泰勒级数展开 ,用相对简单的计算得到包括Δt高次项贡献的含时波函数 .并将这一方法用于强激光场中氢原子高次谐波谱的计算 ,得... 介绍了一种新的求解含时薛定谔方程的谱拟合法 .该方法把含时波函数在少量且分布稀疏的网格点上拟合 ,结合泰勒级数展开 ,用相对简单的计算得到包括Δt高次项贡献的含时波函数 .并将这一方法用于强激光场中氢原子高次谐波谱的计算 ,得到了与其它方法一致的结果 . 展开更多
关键词 计算 强激光场 氢原子 高次谐波谱 谱拟合法 泰勒级数
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强激光场中模型氢原子和真实氢原子的高次谐波与电离特性研究 被引量：8
14
作者 赵松峰 周效信 金成 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期4078-4085,共8页
利用数值方法求解含时薛定谔方程,研究了一维、二维模型氢原子和真实的三维氢原子在强激光场中产生的高次谐波和电离特性.结果表明,在多光子电离区域和过垒电离区域,模型氢原子与真实的氢原子产生的高次谐波和电离概率差别很小;在隧道... 利用数值方法求解含时薛定谔方程,研究了一维、二维模型氢原子和真实的三维氢原子在强激光场中产生的高次谐波和电离特性.结果表明,在多光子电离区域和过垒电离区域,模型氢原子与真实的氢原子产生的高次谐波和电离概率差别很小;在隧道电离区域,它们产生的高次谐波的平台特征和截止位置相似,电离概率随时间变化的趋势相近,但其数值有明显的差异.对产生这种差异的原因进行了分析. 展开更多
关键词 强激光场 高次谐波 电离概率
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氩气中高次谐波辐射的研究 被引量：4
15
作者 刘亚青 徐至展 +5 位作者 翟侃 李学信 王迎松 宋向阳 张文琦 张正泉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期8-13,共6页
报道了在45 fs-2 TW 激光装置上以Ar惰性气体为介质产生高次谐波的实验结果。实验中通过研究气体密度和激光能量对谐波辐射的影响, 找到了适当的气体密度和激光能量范围, 并在Ar气中观察到81次(9.7 nm )的谐波辐射, 这是迄今为止, 人们... 报道了在45 fs-2 TW 激光装置上以Ar惰性气体为介质产生高次谐波的实验结果。实验中通过研究气体密度和激光能量对谐波辐射的影响, 找到了适当的气体密度和激光能量范围, 并在Ar气中观察到81次(9.7 nm )的谐波辐射, 这是迄今为止, 人们在Ar气中所能观测到的最短波长的谐波辐射, 经分析表明, 高于57 展开更多
关键词 高次谐波 惰性气体 飞秒激光 辐射
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改进型多周期极化门产生高强度的阿秒脉冲 被引量：9
16
作者 冯立强 李义 刘辉 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期451-456,共6页
为了产生高强度单个阿秒脉冲,采用多周期极化门方案,利用空间非均匀极化门调控谐波辐射,在蝴蝶型纳米结构下产生高强度阿秒脉冲。结果表明,由于纳米结构表面的等离子共振增强现象,激光强度在空间呈非均匀性,导致高次谐波截止能量得到延... 为了产生高强度单个阿秒脉冲,采用多周期极化门方案,利用空间非均匀极化门调控谐波辐射,在蝴蝶型纳米结构下产生高强度阿秒脉冲。结果表明,由于纳米结构表面的等离子共振增强现象,激光强度在空间呈非均匀性,导致高次谐波截止能量得到延伸,长量子路径对谐波的贡献被减弱;在极化门控制下,谐波平台区的贡献只来源于单一的谐波辐射能量峰,形成一个140eV的平台区;适当引入一束超短紫外光源,谐波强度增强2个数量级;通过叠加平台区的谐波,可获得一个持续时间在27as的超短脉冲,该脉冲强度比利用单一极化门方案获得的脉冲强度增强2个数量级。该研究对阿秒脉冲的产生以及阿秒科学的发展是有帮助的。 展开更多
关键词 激光光学 高次谐波 阿秒脉冲 极化门方案 蝴蝶型纳米结构
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偶次和半整数次谐波的产生 被引量：5
17
作者 吴海涛 龚尚庆 +1 位作者 金石琦 徐至展 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期440-445,共6页
用数值求解一维含时薛定谔方程的方法计算了由频率分别为ω及 1.5ω的激光组成的双色场作用下的模型原子产生的高次谐波谱。发现由于双色场的相干效应 ,在其谐波谱中不仅产生了奇次谐波 ,还产生了偶次谐波和半整数次谐波。分析了各次谐... 用数值求解一维含时薛定谔方程的方法计算了由频率分别为ω及 1.5ω的激光组成的双色场作用下的模型原子产生的高次谐波谱。发现由于双色场的相干效应 ,在其谐波谱中不仅产生了奇次谐波 ,还产生了偶次谐波和半整数次谐波。分析了各次谐波产生的原因以及对谐波转化效率产生影响的主要因素。 展开更多
关键词 高次谐波 双色场 薛定谔方程 数值求解
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利用啁啾激光调制分子谐波信号 被引量：8
18
作者 冯立强 刘航 李义 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2019年第2期268-272,共5页
数值研究了啁啾激光驱动H_2^+辐射谐波的特点.结果表明,(1)在低强度和高强度激光驱动下,谐波光谱分别呈现红移和蓝移现象.引入正负向啁啾参数后,谐波频移和谐波辐射强度都可以得到调控.(2)谐波光谱在高强度激光驱动下呈现非奇次谐波.理... 数值研究了啁啾激光驱动H_2^+辐射谐波的特点.结果表明,(1)在低强度和高强度激光驱动下,谐波光谱分别呈现红移和蓝移现象.引入正负向啁啾参数后,谐波频移和谐波辐射强度都可以得到调控.(2)谐波光谱在高强度激光驱动下呈现非奇次谐波.理论分析表明,非奇次谐波产生的原因是双H核频移不一致所导致的不对称相消干涉引起的. 展开更多
关键词 高次谐波 啁啾激光 谐波频移 谐波强度 非奇次谐波
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啁啾激光调控谐波截止能量及强度的研究 被引量：8
19
作者 刘航 李义 +1 位作者 姚震 冯立强 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期708-711,共4页
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,... 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。 展开更多
关键词 激光光学 3维薛定谔方程 高次谐波 半周期激光场 阿秒脉冲
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理论分析振动态H2+偶次谐波的辐射机制 被引量：7
20
作者 刘航 李义 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期713-716,共4页
理论研究和认证了振动态H2^+偶次谐波的辐射机制.结果表明,偶次谐波是由于谐波辐射在激光上升和下降区间的不对称效应所产生的.具体来说,在低振动态下,偶次谐波主要来源于激光下降区间.随着振动态增大,来源于激光下降区间的偶次谐波强... 理论研究和认证了振动态H2^+偶次谐波的辐射机制.结果表明,偶次谐波是由于谐波辐射在激光上升和下降区间的不对称效应所产生的.具体来说,在低振动态下,偶次谐波主要来源于激光下降区间.随着振动态增大,来源于激光下降区间的偶次谐波强度减弱;但是,一些来源于激光上升区间的偶次谐波逐渐增强. 展开更多
关键词 高次谐波 偶次谐波 振动态H2^+ 激光上升区间 激光下降区间
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