高次諧波是強(qiáng)飛秒激光脈沖與原子分子氣體相互產(chǎn)生的一種極端非線性現(xiàn)象�；诟叽沃C波產(chǎn)生的阿秒脈沖具有極高的時(shí)間分辨率以及良好的空間相干性,為微觀超快動(dòng)力學(xué)探測(cè)提供了有力工具,極大促進(jìn)了阿秒度量學(xué)的發(fā)展。高次諧波的產(chǎn)生過程包括微觀單原子響應(yīng)和宏觀傳播兩個(gè)部分。宏觀傳播和相位匹配對(duì)高次諧波的時(shí)空特性以及阿秒脈沖的產(chǎn)生有著重要影響。本文在傳統(tǒng)相位匹配的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步發(fā)展了含時(shí)相位匹配理論,研究了相位匹配含時(shí)性對(duì)高次諧波頻譜特性的影響。此外,將宏觀傳播模型拓展至金屬納米結(jié)構(gòu)體系,深入研究了金屬納米結(jié)構(gòu)中高次諧波的傳播效應(yīng)。論文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）研究了含時(shí)相位匹配效應(yīng)對(duì)高次諧波輻射的影響。發(fā)現(xiàn)高次諧波長、短量子軌道在激光脈沖上升沿和下降沿的相位匹配情況會(huì)有所差異。進(jìn)一步基于強(qiáng)場(chǎng)近似模型求解麥克斯韋方程組發(fā)現(xiàn)長、短量子軌道相位匹配隨時(shí)間的變化能夠?qū)е轮C波的頻譜分裂以及頻率移動(dòng)現(xiàn)象。進(jìn)一步,我們系統(tǒng)研究了激光強(qiáng)度、脈寬、以及氣體位置對(duì)諧波含時(shí)相位匹配以及相應(yīng)的空間頻譜特性的影響。該研究有助于更加深刻地理解高次諧波的空間頻譜特性。（2）研究了強(qiáng)激光場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下高次諧波含時(shí)相位匹配對(duì)寬頻帶極紫外超... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

激光脈沖脈寬的發(fā)展史[13]

該結(jié)果超出了當(dāng)時(shí)現(xiàn)有理論的解釋范圍，因此之后人們又進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證。這些早期實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到的高次諧波表現(xiàn)出一些共性，如圖1-2所示，隨著光子能量的增加，高次諧波譜的強(qiáng)度首先急劇下降，即微擾區(qū)。然后高次諧波的輻射效率在一段光子能量范圍內(nèi)保持不變，即平臺(tái)區(qū)。緊隨平臺(tái)區(qū)，高次諧波的輻射效率會(huì)急劇衰減，該區(qū)域被稱為截止區(qū)。為了合理地解釋高次諧波效率隨光子能量的變化趨勢(shì)，Pan等人[41-42]利用傳統(tǒng)的微擾理論進(jìn)行了模擬計(jì)算。然而，模擬的單原子高次諧波譜只能重復(fù)出諧波效率急劇下降的低光子能量區(qū)。1992年，Krause等人[43]分析總結(jié)前人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到了單原子高次諧波截止區(qū)的經(jīng)驗(yàn)公式：Ecufoff= I + 3.17Up，其中

圖 1-3 偏振門電場(chǎng)。以上所呈現(xiàn)的產(chǎn)生單阿秒脈沖的方法和高次諧波的頻譜特性均是基于高次諧波的微觀單原子響應(yīng)。但是，實(shí)驗(yàn)上測(cè)量到的高次諧波譜是來自于多個(gè)原子輻


本文編號(hào)：2950557