基于高次諧波產(chǎn)生的阿秒脈沖可以測(cè)量原子內(nèi)部電子的動(dòng)力學(xué)行為,在凝聚態(tài)物理、光物理、原子分子物理等方面有極為重要的應(yīng)用。但是現(xiàn)階段單個(gè)阿秒脈沖產(chǎn)生的能量在皮焦耳到納焦耳量級(jí),只能產(chǎn)生單光子效應(yīng),難以產(chǎn)生非線性效應(yīng),大大限制了阿秒脈沖的應(yīng)用。因此如何獲得更高能量的阿秒脈沖是亟待解決的問(wèn)題。高次諧波作為單個(gè)阿秒脈沖產(chǎn)生的有效方式,目前已經(jīng)發(fā)展成熟,所以提出利用高通量的高次諧波來(lái)產(chǎn)生高通量的阿秒脈沖,本文圍繞著氣體的高通量高次諧波系統(tǒng)展開(kāi),使用高平均功率飛秒鈦寶石激光放大器作為泵浦源,并在此基礎(chǔ)上展開(kāi)了中紅外飛秒激光的產(chǎn)生與固體高次諧波的實(shí)驗(yàn),綜上,所做的工作內(nèi)容主要有:1、從氣體高次諧波的產(chǎn)生基本的理論出發(fā),分析了高通量高次諧波產(chǎn)生的理論基礎(chǔ),并將整套高通量高次諧波系統(tǒng)搭好,系統(tǒng)總長(zhǎng)9.3 m,包含6個(gè)真空腔,用于高次諧波的產(chǎn)生與觀測(cè)�；謴�(fù)了環(huán)形腔鈦寶石激光再生放大器,輸出功率為3 W,脈寬34 fs左右,用于檢驗(yàn)該套高次諧波產(chǎn)生系統(tǒng)的可用性,結(jié)果良好,通過(guò)多通道板探測(cè)器（MCP）觀察到了明顯的高次諧波信號(hào),驗(yàn)證了該套高次諧波產(chǎn)生系統(tǒng)的可用性。2、基于啁啾脈沖放大技術(shù),通過(guò)對(duì)再生放大和多通放... 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)多光子電離;(b)隧穿電離;(c)過(guò)勢(shì)壘電離

第二章 高通量高次諧波系統(tǒng)的搭建出了半經(jīng)典的三步模型理論[11]，該理模型對(duì)原子狀態(tài)下高次諧波產(chǎn)生過(guò)程進(jìn)行了直且較為準(zhǔn)確的描述，具體情況如圖 2.2 所示，在功率密度為 1014W/cm2至 1015W/cm2強(qiáng)場(chǎng)激光條件下，由于庫(kù)侖勢(shì)壘發(fā)生形變，電子以隧穿電離的形式離開(kāi)電子且在激場(chǎng)的作用下加速獲得能量，隨后激光場(chǎng)發(fā)生反向，電子反向加速，有一定的幾率與核復(fù)合，復(fù)合過(guò)程中多余的動(dòng)能以高能極紫外(XUV)光子的形式溢出，即產(chǎn)生了高諧波。

圖 2.3 設(shè)置的電場(chǎng)方程（上）與不同時(shí)刻電子電離的經(jīng)典軌道（下）根據(jù)圖 2.4 可以看出每一個(gè)電子存在的可能的動(dòng)能，都對(duì)應(yīng)兩個(gè)電離時(shí)間，通算也可以得到每一個(gè)電離的時(shí)間對(duì)應(yīng)一個(gè)復(fù)合時(shí)間，如圖 2.4 虛線部分，其中0.7T 的復(fù)合時(shí)刻有著最大動(dòng)能，可知對(duì)應(yīng)的電子在電場(chǎng)中自由飛行的時(shí)間為 0.電離時(shí)間為 [0.05,0.25]0t TT的電子復(fù)合時(shí)間在 t[0 .25T,0.7T]r ，這樣的電子電


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