合成孔径激光成像雷达(VI):时空散斑效应和外差探测信噪比 被引量：23

1

作者 刘立人 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2326-2332,共7页

研究了合成孔径激光成像雷达成像过程中激光散斑效应对于光学外差探测的影响,考虑了光学天线孔径对于散斑的空间平滑效应,特别是提出了时间变化的散斑统计特性并进行了数学分析,因为线性调频激光在一次激光曝光时间过程中激光散斑的花... 研究了合成孔径激光成像雷达成像过程中激光散斑效应对于光学外差探测的影响,考虑了光学天线孔径对于散斑的空间平滑效应,特别是提出了时间变化的散斑统计特性并进行了数学分析,因为线性调频激光在一次激光曝光时间过程中激光散斑的花样是变化的。最终给出了考虑时空散斑效应的光子受限外差探测信噪比。 展开更多

关键词 合成孔径激光成像雷达 啁啾激光 激光散斑 散斑平滑 光子受限外差探测 载波噪音比 信号噪音比

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利用啁啾激光调制分子谐波信号 被引量：8

2

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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合成孔径激光成像雷达时空散斑效应模拟与分析 被引量：6

3

作者 许倩 周煜 +4 位作者 孙建锋 孙志伟 马小平 职亚楠 刘立人 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期258-265,共8页

合成孔径激光成像雷达(SAIL)中的散斑效应严重影响成像质量。建立了远距离SAIL系统下激光散斑理论模型,分析了产生时空散斑效应的原因并推导了时空散斑效应的数学表达式。给出了由单个目标分辨单元粗糙表面引起的光学天线接收面上的散... 合成孔径激光成像雷达(SAIL)中的散斑效应严重影响成像质量。建立了远距离SAIL系统下激光散斑理论模型,分析了产生时空散斑效应的原因并推导了时空散斑效应的数学表达式。给出了由单个目标分辨单元粗糙表面引起的光学天线接收面上的散斑花样,通过具体实例分析了散斑的统计性质。模拟结果表明,散斑平均宽度与合成孔径中的光学足趾尺度相当;一次脉冲啁啾时间内散斑花样在距离向移动的距离等于散斑的平均宽度。通过大口径SAIL演示样机实验,验证了时空散斑效应的距离向波长特性,从而直接认识了SAIL中的散斑效应。模拟结果为实际SAIL系统中利用多口径接收装置抑制散斑效应提供了一定的参考。 展开更多

关键词 遥感 合成孔径激光成像雷达 激光散斑 时空散斑效应 散斑抑制 啁啾激光

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利用啁啾组合场获得单一谐波辐射能量峰 被引量：4

4

作者 刘辉 李义 冯立强 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期283-287,共5页

为了获得由单一谐波能量峰贡献产生的谐波平台区,采用负向啁啾场与紫外场组合调控谐波光谱的方法,进行了理论分析和数值模拟。结果表明,在负向啁啾场调控下,谐波截止能量可以达到选取的参考值,谐波平台区由单一谐波能量峰贡献产生;适当... 为了获得由单一谐波能量峰贡献产生的谐波平台区,采用负向啁啾场与紫外场组合调控谐波光谱的方法,进行了理论分析和数值模拟。结果表明,在负向啁啾场调控下,谐波截止能量可以达到选取的参考值,谐波平台区由单一谐波能量峰贡献产生;适当引入一束紫外光源,在紫外共振电离的影响下,谐波平台区强度可以得到增强,并且达到参考值范围;选取平台区谐波进行叠加可以获得一个36as的超短脉冲。该研究提出了一种利用低强度组合激光场获得阿秒脉冲的新方案,对激光光源的发展有帮助。 展开更多

关键词 激光光学 高次谐波 单一谐波能量峰 啁啾激光 阿秒脉冲

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氦原子在啁啾激光与中红外组合场中产生的单个阿秒脉冲 被引量：4

5

作者 管仲 李伟 +1 位作者 王国利 周效信 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2017年第1期101-107,共7页

通过Crank Nicolson方法数值求解一维氦原子的含时Schrdinger方程,研究了啁啾激光与中红外激光形成组合场驱动氦原子发射高次谐波的特点.研究结果表明,在组合场驱动下,高次谐波平台区能得到很大的扩展,其截至位置得到大幅度扩展,对平... 通过Crank Nicolson方法数值求解一维氦原子的含时Schrdinger方程,研究了啁啾激光与中红外激光形成组合场驱动氦原子发射高次谐波的特点.研究结果表明,在组合场驱动下,高次谐波平台区能得到很大的扩展,其截至位置得到大幅度扩展,对平台区不同阶次范围的高次谐波进行叠加均能得到单个的阿秒脉冲,最短可实现46 as的单个脉冲输出,经分析发现,中红外场的加入,不仅使高次谐波的平台得到扩展,而且提高了平台区前端的谐波强度.通过经典计算和对电离几率特点的讨论,解释了发生这种现象的原因. 展开更多

关键词 啁啾激光 组合场 高次谐波 阿秒脉冲

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紫外-啁啾激光束驱动He原子获得阿秒脉冲 被引量：3

6

作者 冯立强 李义 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期629-634,共6页

为了获得X射线范围内的阿秒脉冲,采用紫外-啁啾组合激光束产生高强度谐波光谱和阿秒脉冲的方法,进行了理论分析。结果表明,当引入正向啁啾参量时,虽然谐波截止能量有微小延伸,但是谐波辐射效率明显下降;当引入负向啁啾参量时,不仅谐波... 为了获得X射线范围内的阿秒脉冲,采用紫外-啁啾组合激光束产生高强度谐波光谱和阿秒脉冲的方法,进行了理论分析。结果表明,当引入正向啁啾参量时,虽然谐波截止能量有微小延伸,但是谐波辐射效率明显下降;当引入负向啁啾参量时,不仅谐波截止能量得到延伸,并且谐波辐射效率比正向啁啾条件下有所增强;将一束125nm的紫外光源引入到啁啾激光下,由于共振增强电离的影响,谐波辐射效率有明显增强,在紫外-正向啁啾驱动下,不仅谐波辐射强度被增强25倍,而且谐波截止能量得到延伸,形成了一个382eV的平台区,在紫外-负向啁啾驱动下,虽然谐波截止能量没有明显变化,但是谐波辐射效率有110倍的提高,进而形成一个410eV的平台区;通过叠加组合场下的谐波,可获得一系列70as以内的单个阿秒脉冲。该研究对阿秒科学的发展是有帮助的。 展开更多

关键词 激光光学 阿秒脉冲 高次谐波 紫外光源 啁啾激光

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利用啁啾-紫外组合激光增大谐波截止能量及强度 被引量：2

7

作者 李义 冯立强 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期738-744,共7页

为了延伸谐波截止能量并增强谐波辐射强度,提出了一种利用啁啾激光与紫外激光的组合场驱动He原子调控谐波辐射过程的方法。结果表明:在单色激光驱动下,随着负向啁啾的加入,谐波截止能量得到延伸.并且,随着激光脉宽的增大,谐波截止能量... 为了延伸谐波截止能量并增强谐波辐射强度,提出了一种利用啁啾激光与紫外激光的组合场驱动He原子调控谐波辐射过程的方法。结果表明:在单色激光驱动下,随着负向啁啾的加入,谐波截止能量得到延伸.并且,随着激光脉宽的增大,谐波截止能量进一步延伸。引入第二束激光场时,谐波截止能量有少许延伸,同时,谐波辐射强度有3个数量级的增强.引入第三束紫外激光场时,谐波辐射强度与双色场比较有2个数量级的增强.随着紫外激光光强增大,谐波辐射强度进一步增强。最后,通过叠加光谱连续区的谐波可获得脉宽在38 as的孤立阿秒脉冲。 展开更多

关键词 激光物理 高次谐波 孤立阿秒脉冲 啁啾激光 紫外激光

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通过调控激光波形获得波长可调的单阶谐波 被引量：1

8

作者 冯立强 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期37-41,共5页

为了获得波长可调的单阶谐波,采用调控双色场激光波形的方法,对谐波辐射进行了理论分析,并取得了单阶谐波增强的范围在182阶谐波到328阶谐波的数据。结果表明,单阶谐波的增强来源于谐波辐射短量子路径中的折叠区域;第2束调控场的脉宽对... 为了获得波长可调的单阶谐波,采用调控双色场激光波形的方法,对谐波辐射进行了理论分析,并取得了单阶谐波增强的范围在182阶谐波到328阶谐波的数据。结果表明,单阶谐波的增强来源于谐波辐射短量子路径中的折叠区域;第2束调控场的脉宽对谐波辐射折叠区域有较大影响。该研究为获得单阶谐波脉冲提供了一种新的方案,对激光光源的发展有帮助。 展开更多

关键词 激光光学 高次谐波 激光波形调控 单阶谐波 啁啾激光

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激光驱动晶体发射高次谐波的特性研究 被引量：2

9

作者 管仲 李伟 +1 位作者 王国利 周效信 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期95-102,共8页

通过数值模拟激光驱动下电子在周期性势阱中的动力学行为,研究了晶体在激光场中发射高次谐波的特性.研究发现在一定的激光波长和光强驱动下,晶体发射的谐波谱会呈现出双平台结构,经分析后得知第一个平台主要来自于最低导带与价带间的电... 通过数值模拟激光驱动下电子在周期性势阱中的动力学行为,研究了晶体在激光场中发射高次谐波的特性.研究发现在一定的激光波长和光强驱动下,晶体发射的谐波谱会呈现出双平台结构,经分析后得知第一个平台主要来自于最低导带与价带间的电流(电子-空穴对复合),第二个平台主要来源于较高导带与价带间的电流(电子-空穴对复合),且两个平台的截止位置处的能量都与激光场的振幅呈线性关系.在少周期激光驱动下,晶体谐波第二平台的截止位置与激光的载波相位呈单调变化,由此我们提出可以利用晶体谐波第二平台的截止位置来确定少周期激光的载波相位.进一步研究发现,在啁啾激光驱动下,晶体发射谐波谱的第二平台有较大变化,第二平台的发射效率会随啁啾参数而改变,能够通过改变啁啾激光场来提高晶体谐波第二平台的发射效率. 展开更多

关键词 高次谐波 晶体 载波相位 啁啾激光

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一维模型氢原子在啁啾激光场中的阈上电离 被引量：1

10

作者 景文泉 管仲 赵松峰 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第2期92-98,共7页

通过数值求解一维模型氢原子在啁啾激光场中的含时薛定谔方程,研究了在不同电离机制下啁啾率对阈上电离能谱的影响.计算结果表明,三种不同电离区域的光电子能谱对啁啾率的依赖程度不同.结合激发束缚态的总布居,阐明了多光子阈上电离能... 通过数值求解一维模型氢原子在啁啾激光场中的含时薛定谔方程,研究了在不同电离机制下啁啾率对阈上电离能谱的影响.计算结果表明,三种不同电离区域的光电子能谱对啁啾率的依赖程度不同.结合激发束缚态的总布居,阐明了多光子阈上电离能谱的啁啾依赖主要源自于激发束缚态的贡献.而单光子和隧穿电离区,电子可通过吸收单个光子或隧穿势垒到达连续态,因此激发束缚态的影响较小.另外,隧穿电离区光电子能谱第一个平台截止位置对啁啾率的依赖可归结于激发束缚态的贡献. 展开更多

关键词 阈上电离 啁啾激光 含时薛定谔方程

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频率啁啾激光场中锂原子的激发与态囚禁 被引量：1

11

作者 伍素玲 张现周 +1 位作者 蒋利娟 贾光瑞 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期916-920,共5页

采用含时多态展开方法,对不同频率啁啾激光场中里德堡锂原子布居数的相干迁移特性进行了计算研究.结果表明:布居数跃迁几率对激光脉冲形状、激光场强度、啁啾率等参数非常敏感,在合适的激光参数下,可以实现布居数在四个量子态之间的完... 采用含时多态展开方法,对不同频率啁啾激光场中里德堡锂原子布居数的相干迁移特性进行了计算研究.结果表明:布居数跃迁几率对激光脉冲形状、激光场强度、啁啾率等参数非常敏感,在合适的激光参数下,可以实现布居数在四个量子态之间的完全迁移和量子态的囚禁. 展开更多

关键词 啁啾激光 态囚禁 含时多态展开方法 布居数跃迁几率

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啁啾波形调控产生水窗区间光谱连续区和阿秒脉冲

12

作者 刘航 冯立强 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期150-156,共7页

为了获得能量范围在水窗区间的高强度光谱连续区,提出了一种利用啁啾调频场调控激光波形的方法。研究发现:在单色多周期负向啁啾调频场驱动下,谐波截止能量可以得到延伸。当引入第二束负向啁啾激光场时,不仅谐波截止能量延伸到水窗区间... 为了获得能量范围在水窗区间的高强度光谱连续区,提出了一种利用啁啾调频场调控激光波形的方法。研究发现:在单色多周期负向啁啾调频场驱动下,谐波截止能量可以得到延伸。当引入第二束负向啁啾激光场时,不仅谐波截止能量延伸到水窗区间,而且谐波辐射强度有近3个数量级的提高。当引入第三束123 nm紫外激光场时,在紫外共振电离的影响下,谐波辐射强度进一步增强。谐波强度增强与第三束激光场啁啾参数和激光相位几乎无关。最后,通过叠加水窗区间光谱的谐波可获得脉宽为38 as的单个阿秒脉冲。 展开更多

关键词 激光物理 高次谐波 啁啾激光 单个阿秒脉冲

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余弦-高斯激光脉冲在单模光纤中的色散效应 被引量：4

13

作者 刘浩 王黎 高晓蓉 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第12期30-33,共4页

首次提出了余弦-高斯激光脉冲,并证明了该脉冲可由两个相位相反的线性啁啾的高斯激光脉冲叠加得到。由NLS方程出发,对余弦-高斯激光脉冲在色散介质中的色散效应进行了详细的研究。研究结果表明,初始啁啾并不影响入射场的光强分布;当脉... 首次提出了余弦-高斯激光脉冲,并证明了该脉冲可由两个相位相反的线性啁啾的高斯激光脉冲叠加得到。由NLS方程出发,对余弦-高斯激光脉冲在色散介质中的色散效应进行了详细的研究。研究结果表明,初始啁啾并不影响入射场的光强分布;当脉冲参数a=1.13时,余弦-高斯激光脉冲的初始脉宽有最小值,且比高斯激光脉冲的初始脉宽要窄;余弦-高斯激光脉冲的展宽因子与传输距离、色散长度LD、激光脉冲参数a、初始啁啾参量C和β2的符号有关,余弦-高斯激光脉冲都比高斯激光脉冲的展宽要快,且参数a越大展宽就越明显。 展开更多

关键词 GVD 啁啾激光脉冲 余弦-高斯激光脉冲 展宽固子 单模光纤 色散效应

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超短超强激光驱动新型粒子加速器:机遇和挑战 被引量：5

14

作者 盛政明 陈民 +3 位作者 翁苏明 远晓辉 陈黎明 张杰 《物理》 CAS 北大核心 2018年第12期753-762,共10页

2018年诺贝尔物理学奖授予了因发明"光学镊子"和"啁啾激光脉冲放大"两项重大技术的3位科学家。其中啁啾激光脉冲放大技术使得人们在实验室获得了前所未有的超短超强激光脉冲。文章简要介绍了由超短超强激光开拓的... 2018年诺贝尔物理学奖授予了因发明"光学镊子"和"啁啾激光脉冲放大"两项重大技术的3位科学家。其中啁啾激光脉冲放大技术使得人们在实验室获得了前所未有的超短超强激光脉冲。文章简要介绍了由超短超强激光开拓的新兴科学前沿,特别是这种强激光技术推动下的新型粒子加速器研究的发展、机遇和挑战。 展开更多

关键词 啁啾激光脉冲放大技术 超短超强激光脉冲 新型粒子加速器 激光尾波加速 激光加速离子 诺贝尔物理学奖

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啁啾激光场中HF分子的经典解离 被引量：5

15

作者 匙玉华 刘学深 丁培柱 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期6320-6325,共6页

应用经典理论并采用辛算法,计算了HF分子在啁啾激光作用下的经典解离.讨论了激光场中HF分子的解离概率随时间的变化以及考虑振动-转动能级跃迁对分子解离概率的影响.计算结果与理论分析相符,说明运用经典理论并采用辛格式计算双原子分... 应用经典理论并采用辛算法,计算了HF分子在啁啾激光作用下的经典解离.讨论了激光场中HF分子的解离概率随时间的变化以及考虑振动-转动能级跃迁对分子解离概率的影响.计算结果与理论分析相符,说明运用经典理论并采用辛格式计算双原子分子在激光作用下的经典解离是有效和可行的. 展开更多

关键词 啁啾激光场 经典解离 辛算法

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利用双色啁啾激光场产生超短的单个阿秒脉冲 被引量：5

16

作者 冯立强 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期823-828,共6页

数值研究了氦原子在两束啁啾激光场形成的组合场驱动下所发射高次谐波的特点.计算结果表明,当两束啁啾激光场的形式为δi(t)=-βiωit2/T(i=1,2)并且啁啾参数分别为β1=0.3和β2=0.6时,高次谐波谱的平台区域能得到很大的扩展,随后通过... 数值研究了氦原子在两束啁啾激光场形成的组合场驱动下所发射高次谐波的特点.计算结果表明,当两束啁啾激光场的形式为δi(t)=-βiωit2/T(i=1,2)并且啁啾参数分别为β1=0.3和β2=0.6时,高次谐波谱的平台区域能得到很大的扩展,随后通过激光场强度以及相位的优化,谐波截至能量延伸到了812 e V.最后通过叠加谐波次数从160次到210次,210次到260次,260次到310次,可获得一系列脉宽为33 as的单个阿秒脉冲. 展开更多

关键词 高次谐波 阿秒脉冲 啁啾激光场

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啁啾激光场中钾原子的激发 被引量：4

17

作者 贾光瑞 张现周 何海芳 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期249-252,共4页

采用含时多态展开方法研究了高斯啁啾激光激发钾原子布局数跃迁的动力学过程,得到了不同激光脉冲强度、频率啁啾场中里德堡钾原子布局数跃迁,实现了布局数向目标态的跃迁.

关键词 含时多态展开方法 高斯啁啾激光 布局数跃迁几率

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强激光场中涡旋电子的动力学过程

18

作者 陈家定 陈月月 《上海师范大学学报（自然科学版）》 2023年第5期590-596,共7页

研究了携带固有轨道角动量的强涡旋电子在强激光中的动力学过程.利用相对论拉莫进动方程和自旋进动方程(T-BMT)方程,研究了涡旋电子的内禀轨道角动量和自旋角动量在啁啾激光场中的演化规律.由于啁啾激光脉冲的不对称性,初始静止的涡旋... 研究了携带固有轨道角动量的强涡旋电子在强激光中的动力学过程.利用相对论拉莫进动方程和自旋进动方程(T-BMT)方程,研究了涡旋电子的内禀轨道角动量和自旋角动量在啁啾激光场中的演化规律.由于啁啾激光脉冲的不对称性,初始静止的涡旋电子在啁啾脉冲的作用下获得了MeV的加速,并实现了自旋和固有轨道角动量的纵向旋转.因此,通过调控啁啾激光的啁啾参数可以获得具有任意角动量方向的相对论涡旋电子.此外,在Foldy-Wouthuysen表象中,强涡旋电子的运动受到类Stern-Gerlach力的显著影响,从而偏离散射平面.这一现象揭示了轨道角动量和电磁场的相互作用及其与电子动量之间的内在关联,并为控制相对论电子的运动提供了一种全新的手段. 展开更多

关键词 涡旋电子 轨道角动量 啁啾激光脉冲 Stern-Gerlach力

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调控空间非均匀啁啾场获得孤立阿秒脉冲

19

作者 刘辉 周思淇 +4 位作者 王语凝 刘航 冯立强 李姣婧 苗晨 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2022年第6期107-111,共5页

通过调节二阶啁啾参数和空间非均匀效应对高次谐波光谱进行了优化.结果表明:在长脉宽负向啁啾和负向非均匀效应组合下,谐波光谱截止能量和强度得到最佳增大,并获得X射线范围内的光谱连续区.最后,通过叠加光谱连续区上的部分谐波可获得... 通过调节二阶啁啾参数和空间非均匀效应对高次谐波光谱进行了优化.结果表明:在长脉宽负向啁啾和负向非均匀效应组合下,谐波光谱截止能量和强度得到最佳增大,并获得X射线范围内的光谱连续区.最后,通过叠加光谱连续区上的部分谐波可获得一个脉宽仅为23 as的孤立脉冲. 展开更多

关键词 高次谐波 阿秒脉冲 二阶啁啾激光场 空间非均匀激光场

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啁啾引入时刻对H^(+)_(2)谐波光谱的影响

20

作者 刘妍雯 刘航 冯立强 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第1期97-100,共4页

理论研究了长脉宽激光驱动下啁啾引入时刻对H^(+)_(2)高次谐波光谱的影响.结果表明,在长脉宽激光驱动下,H^(+)_(2)在激光前半程区域具有较高的谐波辐射效率.因此,在激光前半程引入啁啾调控可获得高强度光谱连续区.此外,在啁啾调控区域... 理论研究了长脉宽激光驱动下啁啾引入时刻对H^(+)_(2)高次谐波光谱的影响.结果表明,在长脉宽激光驱动下,H^(+)_(2)在激光前半程区域具有较高的谐波辐射效率.因此,在激光前半程引入啁啾调控可获得高强度光谱连续区.此外,在啁啾调控区域引入单极激光场可以进一步获得高能谐波连续区.最后,叠加谐波连续区的谐波,可获得39 as的孤立脉冲. 展开更多

关键词 高次谐波 啁啾激光场 啁啾延迟调控 双原子分子 阿秒脉冲

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