強(qiáng)激光與物質(zhì)相互作用會產(chǎn)生一系列新奇的物理現(xiàn)象。在眾多新奇的物理現(xiàn)象中,高次諧波一直以來備受人們關(guān)注。其獨(dú)特的平臺結(jié)構(gòu)特征,是產(chǎn)生超短孤立阿秒脈沖的絕佳途徑。目前,影響阿秒光脈沖應(yīng)用的一個限制是其強(qiáng)度太低,無法實現(xiàn)阿秒泵浦阿秒探測。為此,人們提出多種方案來優(yōu)化阿秒脈沖的產(chǎn)生,如多色場方案,相位匹配優(yōu)化方案等。其中,利用強(qiáng)激光與金屬納米材料產(chǎn)生的空間非均勻場產(chǎn)生高強(qiáng)度超短孤立阿秒脈沖成為人們研究的熱點。本文通過數(shù)值求解含時薛定諤方程方案,系統(tǒng)地研究了激光與金屬納米材料作用產(chǎn)生的非均勻場作用下的諧波發(fā)射,產(chǎn)生了優(yōu)化的強(qiáng)度較高的孤立阿秒脈沖,具體研究內(nèi)容包括:利用FDTD計算得到空間非均勻場,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擬合得到驅(qū)動光場。利用該光場與原子相互作用,研究了原子處于不同空間位置下的諧波發(fā)射過程,發(fā)現(xiàn)當(dāng)靶原子與金屬納米結(jié)構(gòu)間距為8nm時,可以得到高效率的連續(xù)諧波光譜。在此基礎(chǔ)上利用啁啾效應(yīng),通過調(diào)控驅(qū)動激光脈沖的啁啾參數(shù),獲得了譜帶寬度較寬諧波效率更高的連續(xù)諧波光譜,進(jìn)而產(chǎn)生了高強(qiáng)度脈寬相對更窄的孤立阿秒脈沖。由于不同的金屬納米結(jié)構(gòu)與激光脈沖相互作用產(chǎn)生的空間非均勻場的增強(qiáng)效果是不同的,因此我們... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

飛秒高能激光系統(tǒng)（來自文獻(xiàn)[1]）

第一章緒論3圖1.1飛秒高能激光系統(tǒng)（來自文獻(xiàn)[1]）由于激光的時間相干性，它產(chǎn)生的光脈沖比其他光源產(chǎn)生的光脈沖要短得多[1],激光的圖片如圖1.1所示。圖1.2展示了激光能量隨時間的演變歷程[2],隨著激光能量的逐年增強(qiáng)，強(qiáng)激光與物質(zhì)之間的相互作用引起了人們更廣泛的關(guān)注。圖1.2激光能量隨時間的演變歷程(來自文獻(xiàn)[2])隨著激光技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，啁啾放大技術(shù)（ChirpedPulseAmplification,CPA）[3]在上世紀(jì)80年代中期被人們發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用到激光產(chǎn)生上。激光放大器輸出的脈沖能量是有一定限度的，但由于啁啾脈沖放大技術(shù)的實現(xiàn)，使其輸出的脈

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文4沖能量幾乎不受限,如今已成為高能脈沖激光的基矗此項技術(shù)不僅提高了激光脈沖的能量，同時還將激光脈沖的時間寬度從皮秒(ps,10-12s)量級逐漸壓縮到飛秒(fs,10-15s)量級乃至阿秒(as,10-18s)量級,大幅度降低了激光的寬度，如圖1.3所示，為我們探究原子以及分子乃至電子的瞬時運(yùn)動過程提供了有力的工具。當(dāng)下,以鈦寶石為激光介質(zhì),利用啁啾放大技術(shù)得到的超短超強(qiáng)脈沖激光在原子分子物理、超快光學(xué)、激光聚變、高能物理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,已經(jīng)成為前沿科技發(fā)展領(lǐng)域中最重要的驅(qū)動光源[4]。圖1.3微觀世界中結(jié)構(gòu)和動力學(xué)的特征長度和時間尺度（來自文獻(xiàn)[1]）1.2原子在強(qiáng)激光場中的電離在強(qiáng)激光場與原子分子發(fā)生相互作用的過程中，原子分子首先會發(fā)生電離，原子分子的電離過程也是一切物理現(xiàn)象的根源。20世紀(jì)60年代，Keldysh提出了一個非常重要的理論，即當(dāng)激光光子能量遠(yuǎn)小于電離勢時，用強(qiáng)激光實現(xiàn)單電子原子的光致電離[5]。例如：(1)多光子電離(multi-photonionization,MPI)(2)隧穿電離(tunnelionization,TI)(3)越壘電離(overbarrierionization,OBTI)等[6-8]。Keldysh引入了一個無量綱參數(shù)來分類不同的電離機(jī)制。在原子單位中，Keldysh參數(shù)表示為22PPPIIUE(1.1.1)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Generation of isolated attosecond pulses in bowtie-shaped nanostructure with three-color spatially inhomogeneous fields[J]. 薛山,杜洪川,夏月,胡碧濤.  Chinese Physics B. 2015(05)

博士論文
[1]空間非均勻場作用下原子分子的高次諧波發(fā)射[D]. 王俊.吉林大學(xué) 2015



本文編號：3128304