【摘要】：光與物質(zhì)的相互作用在光化學和光物理學科中是重要的研究內(nèi)容之一,光與分子相互作用的過程會產(chǎn)生一系列的物理現(xiàn)象,比如分子布居轉(zhuǎn)移、電離、解離、取向、定向等。分子的取向和定向在光電子角分布、高次諧波的產(chǎn)生、化學反應(yīng)動力學等都起著很重要的作用。超快激光脈沖的發(fā)展推動了分子取向、定向的研究。本論文采用密度矩陣的方法,從理論上研究了飛秒激光與太赫茲激光脈沖組合的方法控制LiH分子的場后定向。主要工作內(nèi)容如下:(1)首先利用雙色飛秒激光脈沖來控制超極化率較高的LiH分子定向的預(yù)激發(fā)。LiH分子被激發(fā)后不僅偶轉(zhuǎn)動態(tài)上有布居,奇轉(zhuǎn)動態(tài)上同樣也存在布居,這是CO等超極化率較低的分子所無法實現(xiàn)的。我們討論了雙色飛秒激光脈沖的總強度、脈寬、中心頻率和基波與二次諧波的相對強度對轉(zhuǎn)動態(tài)布居轉(zhuǎn)移的影響。我們發(fā)現(xiàn)雙色飛秒激光脈沖的脈寬幾乎對分子定向無影響,我們可以通過調(diào)節(jié)激光的相關(guān)參數(shù),有效的調(diào)節(jié)分子奇偶轉(zhuǎn)動態(tài)的布居分布。(2)在上述基礎(chǔ)上,我們加上了太赫茲(THz)激光脈沖。我們利用雙色飛秒激光脈沖和延時的太赫茲激光脈沖相組合的方法來控制LiH分子的場后定向。首先根據(jù)雙色場激發(fā)后分子的布居分布,選擇合適的太赫茲激光脈沖的中心頻率。適當?shù)奶掌澋闹行念l率的選擇可以使分子的定向度顯著提高。然后通過調(diào)節(jié)兩束激光脈沖的延遲時間、THz激光脈沖的脈寬和載波相位來進一步提高分子的定向。最后,我們討論了溫度對定向度的影響,發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高分子的定向度急劇降低。我們研究了定向在室溫(300 K)下的情況,根據(jù)在300K的分子初始轉(zhuǎn)動態(tài)的玻爾茲曼分布,重新選擇適當激光脈沖的參數(shù),使分子最大定向度達到0.22。這說明我們的分子定向調(diào)控方案在室溫的情況下也有較好的效果。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN24

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