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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
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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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空气激光:强场新效应和远程探测新技术 被引量:8
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作者 姚金平 程亚 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期84-103,共20页
空气激光是以空气为增益介质产生的相干辐射,具有高准直度、高相干性、高强度以及自由空间传输等优点,为远程探测提供了全新的技术途径。同时,空气激光是强场超快激光与空气中的原子分子相互作用的结果,蕴含了新颖而丰富的强场物理效应... 空气激光是以空气为增益介质产生的相干辐射,具有高准直度、高相干性、高强度以及自由空间传输等优点,为远程探测提供了全新的技术途径。同时,空气激光是强场超快激光与空气中的原子分子相互作用的结果,蕴含了新颖而丰富的强场物理效应。综述了空气激光近年来的主要研究进展。首先介绍了三类空气激光的产生途径及基本特征,然后从氮气离子激光的增益机制以及量子相干性两个层面阐述了空气激光所蕴含的新物理效应,并讨论了空气激光在远程探测中的应用,最后总结了空气激光研究的意义,展望了该方向面临的机遇与挑战。 展开更多
关键词 超快光学 空气激光 强场激光物理 远程探测
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长程库仑势在原子阈上电离能谱中的影响 被引量:3
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作者 郭志坚 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第9期70-75,共6页
利用改进的强场近似方法分析了长程势以及短程势在阈上电离能谱中的贡献,确定了能谱中低能结构的起因。同时,为了确定在计算电子与分子离子散射截面时用纯分子代替分子离子是否合理,计算了不同入射电子能量条件下,电子和原子离子弹性散... 利用改进的强场近似方法分析了长程势以及短程势在阈上电离能谱中的贡献,确定了能谱中低能结构的起因。同时,为了确定在计算电子与分子离子散射截面时用纯分子代替分子离子是否合理,计算了不同入射电子能量条件下,电子和原子离子弹性散射的微分散射截面。理论计算和实验结果表明在入射电子能量较大时,长程势在激光诱导的电子离子大角度背向散射时的影响可以忽略,证明了在大角度散射时,用纯分子来代替分子离子是合理的。 展开更多
关键词 强场激光物理 阈上电离 强场近似方法 长程势 短程势 光电子能谱
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真空喷气靶太赫兹辐射源椭圆度特性 被引量:3
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作者 李娜 白亚 刘鹏 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期326-332,共7页
在短丝条件下,激光与喷气靶产生的介质相互作用,可产生局部高密度等离子体,在较短距离内实现双色场相位差的剧烈变化,容易得到椭圆偏振的太赫兹(THz)辐射。通过调节气体背压,产生了椭偏度为0.438的THz辐射。利用瞬态光电流模型对实验结... 在短丝条件下,激光与喷气靶产生的介质相互作用,可产生局部高密度等离子体,在较短距离内实现双色场相位差的剧烈变化,容易得到椭圆偏振的太赫兹(THz)辐射。通过调节气体背压,产生了椭偏度为0.438的THz辐射。利用瞬态光电流模型对实验结果进行模拟,所得结果和实验结果基本一致,揭示了光电流和等离子体色散共同作用的机理。 展开更多
关键词 物理光学 强场激光物理 太赫兹波 气体等离子体 椭圆偏振
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Control of molecular excitation during the plasma generation of a femtosecond laser pulse 被引量:1
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作者 王全军 张杨华 +3 位作者 王贞浩 丁晶洁 刘作业 胡碧涛 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第11期1-4,共4页
From a classical dynamic simulation,we find the kinetic energy of the electrons generated during laser plasma generation depends on the laser polarization and intensity.The electron kinetic energy reaches its maximum ... From a classical dynamic simulation,we find the kinetic energy of the electrons generated during laser plasma generation depends on the laser polarization and intensity.The electron kinetic energy reaches its maximum with a fixed laser intensity for circularly polarized laser pulse.The fluorescence spectra at 380.4 nm from N2 and 391.3 nm from N2^+ are measured;these are generated by both the direct excitation and electron collision excitation.The electron collision excitation is determined by the electron energy and reaches the maximal with a circularly polarized pulse. 展开更多
关键词 Effects of collisions strong field laser physics Spectroscopy laser induced breakdown
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强场阈上电离中的电子波包干涉图像 被引量:1
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作者 郭志坚 孙乾 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第8期65-70,共6页
利用改进的强场近似方法,结合时间窗函数,分析了氢原子在强场阈上电离过程中的电子波包(EWP)干涉对光电子能谱及二维(2D)动量谱的影响,发现光电子能谱及2D动量谱的一般特征是由周期内干涉和周期间干涉的共同作用引起的,2D动量谱中的扇... 利用改进的强场近似方法,结合时间窗函数,分析了氢原子在强场阈上电离过程中的电子波包(EWP)干涉对光电子能谱及二维(2D)动量谱的影响,发现光电子能谱及2D动量谱的一般特征是由周期内干涉和周期间干涉的共同作用引起的,2D动量谱中的扇形结构是由长程库仑势与周期内干涉作用引起的。利用含时薛定谔方程(TDSE)的数值解分析了多周期脉冲电离过程中周期内干涉被抑制的原因,发现当Keldysh参数接近1时,2D动量谱中出现了特殊的条纹结构,研究结果表明长程库仑势对该条纹的形成有重要的影响。 展开更多
关键词 原子与分子物理学 强场物理 阈上电离 电子波包干涉 二维动量谱 光电子能谱
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Even-odd harmonics generated from above-threshold ionization
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作者 Dong-Sheng Guo Jing-Tao Zhang +4 位作者 Zhen-Rong Sun Jin T. Wang Ju Gao Zhi-Wei Sun R. R. Freeman 《Frontiers of physics》 SCIE CSCD 2014年第1期69-73,共5页
We are reporting a theoretical prediction: The photoelectrons forming above-threshold-ionization (ATI) peaks emit both even and odd harmonics. These harmonics exhibit plateau and cut-off features similar to those o... We are reporting a theoretical prediction: The photoelectrons forming above-threshold-ionization (ATI) peaks emit both even and odd harmonics. These harmonics exhibit plateau and cut-off features similar to those odd-only harmonics observed in ATI experiments. 展开更多
关键词 strong-field laser physics above-threshold inoization high harmonic generation evenodd harmonics nonperturbative quantum electrodynamics
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飞秒光场中锂原子三重电离的光电子关联动量与能量谱研究(特邀) 被引量:1
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作者 刘士炜 叶地发 刘杰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期329-336,共8页
理论研究了飞秒光场中锂原子的三重电离问题。改进经典轨道蒙特卡罗方法获得了锂原子基态的稳定构型并数值计算了激光强度范围为10^(13)W/cm^(2)至1017W/cm^(2)锂的电离率。分析电离后Li^(3+)的动量谱,揭示了包括非序列三重电离与序列... 理论研究了飞秒光场中锂原子的三重电离问题。改进经典轨道蒙特卡罗方法获得了锂原子基态的稳定构型并数值计算了激光强度范围为10^(13)W/cm^(2)至1017W/cm^(2)锂的电离率。分析电离后Li^(3+)的动量谱,揭示了包括非序列三重电离与序列三重电离的电离机制。根据Dalitz图中绘制的电子能量分布的关联谱,发现在非序列三重电离过程中存在明确的(e,3e)电子关联效应,即率先电离的电子与母离子发生再散射,使得内壳层的两个电子同时电离。此外,模拟表明即使在强度高达10^(17)W/cm^(2)的序列三重电离区域也存在电子再散射过程。 展开更多
关键词 强场激光物理 超快过程 碱金属原子 多重电离 电子关联
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从“强场原子物理”到“强场原子核物理”
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作者 王旭 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第24期28-36,共9页
20世纪80年代中期,啁啾脉冲放大技术(2018年诺贝尔物理学奖)突破了激光强度提升的瓶颈,激光强度跨越了原子单位的门槛(1个原子单位激光强度对应功率密度3.5×1016 W/cm2).这样强的激光场可以在原子、分子中诱导出高阶非线性响应,导... 20世纪80年代中期,啁啾脉冲放大技术(2018年诺贝尔物理学奖)突破了激光强度提升的瓶颈,激光强度跨越了原子单位的门槛(1个原子单位激光强度对应功率密度3.5×1016 W/cm2).这样强的激光场可以在原子、分子中诱导出高阶非线性响应,导致一系列新的物理现象,其中尤其重要的是高次谐波辐射和阿秒光脉冲产生(2023年诺贝尔物理学奖).随着强激光技术的进步,当前激光强度已达到1023 W/cm2量级,并在进一步提升中.这样强的激光场能否在原子核中诱导出类似的高阶非线性响应、将“强场原子物理”推进至“强场原子核物理”?最近的研究发现,当前的强激光至少可以在一个特殊的原子核,即钍-229原子核诱导出高阶非线性响应.这得益于该原子核存在一个能量极低的激发态和超精细混合效应对于光核耦合的增强.高阶非线性响应的触发可以极大地提升原子核的激发概率和调控效率.类似原子,被强激光驱动的原子核也会向外辐射高次谐波.“强场原子核物理”开始成为光与物质相互作用以及核物理研究的新前沿,提供基于强激光的原子核激发和调控新方案,以及基于原子核跃迁的相干光辐射新途径. 展开更多
关键词 强场原子物理 激光核物理 高阶非线性响应 高次谐波
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