雙波長(zhǎng)飛秒激光場(chǎng)驅(qū)動(dòng)分子電離解離控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-26 03:06
作為可控單分子反應(yīng)的基本過(guò)程,激光場(chǎng)作用下分子電離解離過(guò)程的研究引起了人們廣泛的關(guān)注。時(shí)頻域精密控制的超快激光場(chǎng),尤其是載波包絡(luò)相位穩(wěn)定的周期量級(jí)近紅外飛秒激光脈沖和雙波長(zhǎng)飛秒激光脈沖,是控制分子定向電離解離的有效工具。分子的定向不對(duì)稱(chēng)電離解離控制已經(jīng)從最簡(jiǎn)單的氫氣分子,擴(kuò)展到復(fù)雜的雙原子分子、三原子分子以及多原子復(fù)雜分子體系,從單電子電離控制到多電子電離控制,從一維控制到二維控制。本文利用相對(duì)相位精確控制的基頻光及其倍頻光構(gòu)成的雙色飛秒激光場(chǎng),結(jié)合冷靶反沖動(dòng)量符合測(cè)量譜儀,通過(guò)符合探測(cè)激光誘導(dǎo)產(chǎn)生的電子和離子的三維動(dòng)量,開(kāi)展超快飛秒激光場(chǎng)作用下分子定向不對(duì)稱(chēng)電離解離控制的研究。主要的研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面:正交雙色激光場(chǎng)控制一氧化碳分子二維不對(duì)稱(chēng)解離通過(guò)精密調(diào)控正交偏振雙色飛秒激光場(chǎng)的相對(duì)相位,實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)一氧化碳分子雙電離庫(kù)侖爆炸通道二維不對(duì)稱(chēng)定向解離的精確控制。依賴(lài)于正交雙色光場(chǎng)波形在時(shí)空演化,其電離解離產(chǎn)生的低能通道主要是來(lái)源于次序雙電離過(guò)程,而高能通道主要來(lái)源于非次序雙電離過(guò)程。該結(jié)果一方面實(shí)現(xiàn)了一氧化碳分子二維不對(duì)稱(chēng)解離的控制,而且為利用角度分辨的離子能量理解超快激光...
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-8分子不對(duì)稱(chēng)解離的示意圖
引言 在某個(gè)原子核上。圖 1-9 給出了雙色場(chǎng)作用下氫氣分子單電離解離的路徑,當(dāng) H2+離子在基頻光三光子耦合點(diǎn)、倍頻光的單光子耦合點(diǎn)以及基頻光的單光子耦合點(diǎn)時(shí)能夠在 1s g+和 2p u+態(tài)之間耦合躍遷。由于 1s g+和 2p u+態(tài)之間的對(duì)稱(chēng)性相反,奇態(tài)波函數(shù)與偶態(tài)波函數(shù)的相干疊加導(dǎo)致 H2+離子解離過(guò)程中電子最終局域在某個(gè)原子核上。
2.1.2 載波包絡(luò)相位穩(wěn)定系統(tǒng)載波包絡(luò)相位的偏移量(carrier-envelope offset,CEO)與頻譜偏移頻率 fCEO以及振蕩器的重復(fù)頻率 frep之間的關(guān)系為: 2π , (2-1)因此,可以通過(guò)鎖定頻譜偏移量 fCEO實(shí)現(xiàn)載波包絡(luò)相位偏移量的鎖定。fCEO的測(cè)量方法是探測(cè)高頻信號(hào)與低頻信號(hào)倍頻或差頻干涉所產(chǎn)生的拍頻信號(hào)(beatsignal),也被稱(chēng)為 f-to-2f 方法[90-94]。經(jīng)過(guò) f-to-2f 非線性晶體后的光譜如圖 2-2所示。利用聲光調(diào)制器(acousto-opticfrequencyshifter,AOFS)改變時(shí)域內(nèi)的波形[95-98],實(shí)現(xiàn)激光脈沖頻譜偏移量 fCEO的鎖定。當(dāng)相位漂移過(guò)大時(shí)則通過(guò)改變腔內(nèi)斜劈插入量進(jìn)行相位補(bǔ)償。選取經(jīng)過(guò)聲光晶體之后的布拉格衍射負(fù)一級(jí)光的作為輸出脈沖,輸出脈沖激光的功率為 175 mW。
本文編號(hào):3458699
【文章來(lái)源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-8分子不對(duì)稱(chēng)解離的示意圖
引言 在某個(gè)原子核上。圖 1-9 給出了雙色場(chǎng)作用下氫氣分子單電離解離的路徑,當(dāng) H2+離子在基頻光三光子耦合點(diǎn)、倍頻光的單光子耦合點(diǎn)以及基頻光的單光子耦合點(diǎn)時(shí)能夠在 1s g+和 2p u+態(tài)之間耦合躍遷。由于 1s g+和 2p u+態(tài)之間的對(duì)稱(chēng)性相反,奇態(tài)波函數(shù)與偶態(tài)波函數(shù)的相干疊加導(dǎo)致 H2+離子解離過(guò)程中電子最終局域在某個(gè)原子核上。
2.1.2 載波包絡(luò)相位穩(wěn)定系統(tǒng)載波包絡(luò)相位的偏移量(carrier-envelope offset,CEO)與頻譜偏移頻率 fCEO以及振蕩器的重復(fù)頻率 frep之間的關(guān)系為: 2π , (2-1)因此,可以通過(guò)鎖定頻譜偏移量 fCEO實(shí)現(xiàn)載波包絡(luò)相位偏移量的鎖定。fCEO的測(cè)量方法是探測(cè)高頻信號(hào)與低頻信號(hào)倍頻或差頻干涉所產(chǎn)生的拍頻信號(hào)(beatsignal),也被稱(chēng)為 f-to-2f 方法[90-94]。經(jīng)過(guò) f-to-2f 非線性晶體后的光譜如圖 2-2所示。利用聲光調(diào)制器(acousto-opticfrequencyshifter,AOFS)改變時(shí)域內(nèi)的波形[95-98],實(shí)現(xiàn)激光脈沖頻譜偏移量 fCEO的鎖定。當(dāng)相位漂移過(guò)大時(shí)則通過(guò)改變腔內(nèi)斜劈插入量進(jìn)行相位補(bǔ)償。選取經(jīng)過(guò)聲光晶體之后的布拉格衍射負(fù)一級(jí)光的作為輸出脈沖,輸出脈沖激光的功率為 175 mW。
本文編號(hào):3458699
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