激光與物質(zhì)的相互作用為揭示微觀(guān)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律提供了強(qiáng)有力工具。隨著超短激光技術(shù)的發(fā)展,飛秒激光更是在前所未有的時(shí)間尺度上幫助人們更加深入和全面地理解原子分子復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為,例如原子分子電離動(dòng)力學(xué)和原子間多體相互作用動(dòng)力學(xué)。本文針對(duì)飛秒激光脈沖與原子分子作用下的超快動(dòng)力學(xué)行為,結(jié)合強(qiáng)場(chǎng)光電子譜和多維相干光譜研究方法,開(kāi)展了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和理論研究工作,取得的主要成果如下:（一）基于強(qiáng)場(chǎng)光電子譜的原子分子超快電離動(dòng)力學(xué)研究1、實(shí)驗(yàn)和理論研究了正交雙色場(chǎng)（OTC）下的原子超快電離動(dòng)力學(xué)。利用強(qiáng)場(chǎng)近似（SFA）和包含庫(kù)侖修正的強(qiáng)場(chǎng)近似（CVA）方法,模擬OTC場(chǎng)中光電子動(dòng)量分布,發(fā)現(xiàn)CVA結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合,而SFA結(jié)果存在較明顯的偏差,分析表明這種差異來(lái)源于庫(kù)侖勢(shì)對(duì)兩種電離電子軌道相位的不同影響。進(jìn)一步,實(shí)驗(yàn)研究了OTC場(chǎng)中電離電子的亞周期干涉效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)光電子動(dòng)量譜上出現(xiàn)一種之前未曾報(bào)道過(guò)的干涉結(jié)構(gòu),結(jié)合理論分析,揭示了這種新奇的干涉結(jié)構(gòu)來(lái)自非相鄰1/4光學(xué)周期電子波包之間相互干涉的物理機(jī)制。2、理論研究了平行雙色場(chǎng)下的分子超快電離動(dòng)力學(xué)。利用數(shù)值求解含時(shí)薛定諤方程方法,計(jì)算了N2分子的光... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：138 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２超短激光脈寬被逐漸壓窄的歷史過(guò)程

?畫(huà)?－??圖１．３?ＫＬＭ和ＣＰＡ技術(shù)。圖片（ａ）、（ｂ）分別引自文獻(xiàn)［９］和［１０］。??飛秒激光具有超短脈寬和超強(qiáng)峰值功率特性［１３＿１５］，當(dāng)飛秒激光與原子分子相??互作用時(shí)，會(huì)導(dǎo)致許多高階非線(xiàn)性現(xiàn)象和效應(yīng)產(chǎn)生，如多光子電離、閾上電離、??多電子電離、分子庫(kù)侖爆炸、中性里德堡原子和高次諧波產(chǎn)生，人們通過(guò)這些現(xiàn)??象和效應(yīng)可以在原子分子本征空間和時(shí)間尺度上對(duì)原子分子和內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)??進(jìn)行觀(guān)測(cè)［１６＿２（）］。目前，對(duì)這些現(xiàn)象的研宄通常是采用光電子譜和超快激光光譜的??實(shí)驗(yàn)手段。其中，強(qiáng)場(chǎng)光電子譜是用來(lái)研究飛秒激光驅(qū)動(dòng)下原子分子超快電離行??為常見(jiàn)的方法，通過(guò)從實(shí)驗(yàn)和理論上發(fā)現(xiàn)的新現(xiàn)象和新效應(yīng)，從而揭示原子分子??內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，進(jìn)而完善和加深人們對(duì)光與物質(zhì)作用下量子力學(xué)非微擾區(qū)??域新現(xiàn)象和新規(guī)律的理解。??強(qiáng)場(chǎng)光電子譜?＿??＼?口?＞原由?ｍ?快??＾發(fā)射電子?、潘辦？?＾?電離動(dòng)力學(xué)??￣—??？ｈＪ—、、研究?ｊ??替?ｗ?多維相干光譜?———??■?…一一—Ｚ?作用動(dòng)力學(xué)??Ｊ?ｙ?ｍ％?ｊ??圖１．４飛秒激光作用下原子分子的超快動(dòng)力學(xué)??另一方面

?…一一—Ｚ?作用動(dòng)力學(xué)??Ｊ?ｙ?ｍ％?ｊ??圖１．４飛秒激光作用下原子分子的超快動(dòng)力學(xué)??另一方面，隨著飛秒激光與原子分子相互作用研究的不斷深入，人們逐漸發(fā)??現(xiàn)單體原子的行為和性質(zhì)會(huì)受到其他原子相互作用的影響，甚至?xí)绊懻麄�(gè)體系??的物理和化學(xué)性質(zhì)［２１］。近年來(lái)，對(duì)飛秒激光驅(qū)動(dòng)下原子間多體相互作用動(dòng)力學(xué)??３??


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