強激光場與原子分子相互作用會釋放出頻率為激光頻率高階倍的高能光子,也就是高次諧波。高次諧波不僅是獲取阿秒脈沖的首要光源,而且可以獲得相干短脈沖的XUV和X射線源,此外,利用高次諧波可以探測原子和分子的微觀結構。目前,如何提高諧波的轉換效率是一個主要的研究課題。本文就如何利用原子自電離態(tài)和激發(fā)態(tài)提高諧波的轉換效率開展了理論研究工作。本文的主要工作如下:第一,利用原子共振模型勢,研究了激光脈沖包絡的波形對In原子基態(tài)和自電離態(tài)4d105s21s0→4d95s25p（2D）1p1發(fā)生共振躍遷產生高次諧波的影響,探究了雙色場對提高諧波轉換效率的影響。結果表明,從基態(tài)到自電離態(tài)的躍遷能量接近于800 nm激光脈沖作用下第13階諧波的能量,因此產生了強度高于其他階諧波幾個數量級的共振峰。由于激光脈沖的干涉效應,梯形包絡的激光場比高斯包絡的激光場作用下產生了更加分立的諧波。加入雙色場之后,接近XUV中心頻率的諧波強度也相應提升,并且諧波強度提高的位置也隨著XUV中心頻率發(fā)生改變。第二,基于精確模型勢,提出了利用激光脈沖驅動He原子產生布居數可控的基態(tài)與較低激發(fā)態(tài)（n≤3）的制備方案,通過數值求解三維... 

【文章來源】：西北師范大學甘肅省

【文章頁數】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 物質與強激光場相互作用時的電離機制
        1.2.1 多光子電離（MPI）與閾上電離（ATI）
        1.2.2 隧穿電離（TI）與越壘電離（OBTI）
    1.3 高次諧波（High-order harmonic generation,HHG）
        1.3.1 高次諧波的產生以及特點
        1.3.2 高次諧波產生的理論解釋
        1.3.3 高次諧波的研究意義
        1.3.4 提高諧波轉換效率的手段
    1.4 本論文的主要工作
    參考文獻
第二章 理論方法
    2.1 強激光場與物質相互作用的基本理論
    2.2 原子在強激光場中的含時Schrodinger方程
    2.3 偽譜法求解含時Schrodinger方程
    參考文獻
第三章 In原子基態(tài)與自電離態(tài)共振產生的高次諧波
    3.1 引言
    3.2 結果與討論
        3.2.1 激光波形對諧波的影響
        3.2.2 雙色場對諧波的影響
    3.4 小結
    參考文獻
第四章 He原子低激發(fā)態(tài)的制備和高次諧波的產生
    4.1 引言
    4.2 He原子模型勢
    4.3 結果與討論
        4.3.1 He原子低激發(fā)態(tài)的制備
        4.3.2 He原子2s激發(fā)態(tài)產生的高次諧波
    4.4 小結
    參考文獻
第五章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
攻讀碩士期間發(fā)表和完成的研究論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3155891