利用啁啾調(diào)頻技術(shù)理論研究了雙色激光場瞬時頻率對諧波截止能量的影響。結(jié)果表明:當激光場瞬時頻率減小時,諧波截止能量得到有效延伸。尤其是當雙色場瞬時頻率都減小的情況下,諧波截止能量可以進一步延伸。當激光場瞬時頻率增大時,諧波截止能量減小。通過諧波輻射三步模型理論及諧波輻射時頻分析圖給出了諧波截止能量隨激光瞬時頻率變化的原因。 

【文章來源】：遼寧工業(yè)大學學報(自然科學版). 2020,40(01)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

諧波光譜圖

圖1 諧波光譜圖為了了解啁啾調(diào)頻場，即，激光瞬時頻率變化對諧波截止能量影響的原因，圖3和圖4分別給出了β1和β2啁啾調(diào)控下激光場波形和諧波輻射時頻分析圖。這里需要指出，本文只研究諧波截止能量的變化。因此，在諧波輻射分析中只研究具有最大諧波截止能量的諧波輻射能量峰的變化區(qū)域。首先分析β1調(diào)控(圖3)。從圖3(b)～(d)中可見，諧波最大截止能量出現(xiàn)在能量峰PA上，因此，本文只對PA的變化進行分析。基于三步模型并且分析圖3(a)激光波形圖可知，諧波輻射能量峰PA是自由電子在t=-0.25T到t=0.25T附近區(qū)域加速后與母核發(fā)生再碰撞所形成的(T表示1 600 nm激光場的光學周期)。當引入負向啁啾調(diào)制時(β1=-3)，此區(qū)域激光瞬時頻率減小了(或者說激光波形展寬了)，如圖3(a)所示。因此，當自由電子在此區(qū)域加速時，可獲得更多的加速時間，進而獲得更多的動能，這導致諧波能量峰PA延伸，如圖3(c)所示。這是負向啁啾下諧波截止能量延伸的原因。當引入正向啁啾調(diào)制時(β1=3)，此區(qū)域激光瞬時頻率增大了(或者說激光波形壓縮了)，如圖3(a)所示。因此，當自由電子在此區(qū)域加速時，可獲得較少的加速時間，進而減小了其獲得的動能，這導致諧波能量峰PA減小，如圖3(d)所示。這是正向啁啾下諧波截止能量減小的原因。

為了了解啁啾調(diào)頻場，即，激光瞬時頻率變化對諧波截止能量影響的原因，圖3和圖4分別給出了β1和β2啁啾調(diào)控下激光場波形和諧波輻射時頻分析圖。這里需要指出，本文只研究諧波截止能量的變化。因此，在諧波輻射分析中只研究具有最大諧波截止能量的諧波輻射能量峰的變化區(qū)域。首先分析β1調(diào)控(圖3)。從圖3(b)～(d)中可見，諧波最大截止能量出現(xiàn)在能量峰PA上，因此，本文只對PA的變化進行分析。基于三步模型并且分析圖3(a)激光波形圖可知，諧波輻射能量峰PA是自由電子在t=-0.25T到t=0.25T附近區(qū)域加速后與母核發(fā)生再碰撞所形成的(T表示1 600 nm激光場的光學周期)。當引入負向啁啾調(diào)制時(β1=-3)，此區(qū)域激光瞬時頻率減小了(或者說激光波形展寬了)，如圖3(a)所示。因此，當自由電子在此區(qū)域加速時，可獲得更多的加速時間，進而獲得更多的動能，這導致諧波能量峰PA延伸，如圖3(c)所示。這是負向啁啾下諧波截止能量延伸的原因。當引入正向啁啾調(diào)制時(β1=3)，此區(qū)域激光瞬時頻率增大了(或者說激光波形壓縮了)，如圖3(a)所示。因此，當自由電子在此區(qū)域加速時，可獲得較少的加速時間，進而減小了其獲得的動能，這導致諧波能量峰PA減小，如圖3(d)所示。這是正向啁啾下諧波截止能量減小的原因。圖4給出β2啁啾調(diào)控下激光場波形和諧波輻射時頻分析圖。由圖可知，在負向啁啾調(diào)制時(β2=-2)，產(chǎn)生PA能量峰區(qū)域的激光瞬時頻率減小了(或者說激光波形展寬了)，如圖4(a)所示。因此，自由電子在加速時會獲得更多的動能，進而導致諧波能量峰PA延伸，如圖4(b)所示。這是負向啁啾調(diào)控下諧波截止能量延伸的原因。在正向啁啾調(diào)制時(β2=3)，產(chǎn)生PA能量峰區(qū)域的激光瞬時頻率增大了(或者說激光波形壓縮了)，如圖4(a)所示。因此，自由電子在加速時獲得的動能減少了，這導致諧波能量峰PA減小，如圖4(c)所示。這是正向啁啾調(diào)控下諧波截止能量減小的原因。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]利用高振動態(tài)H2+增強諧波及脈沖強度[J]. 高麗,李健,朱愛軍,沈志博,劉航.  遼寧工業(yè)大學學報(自然科學版). 2018(02)
[2]核運動對H2+諧波輻射的影響[J]. 馮立強.  遼寧工業(yè)大學學報(自然科學版). 2017(06)
[3]利用Ar+團簇延伸高次諧波頻率及強度[J]. 劉航,劉輝,馮立強.  遼寧工業(yè)大學學報(自然科學版). 2017(05)
[4]H2+在空間非均勻場下的電離解離行為[J]. 劉航,劉輝,馮立強.  遼寧工業(yè)大學學報(自然科學版). 2017(01)
[5]利用高頻諧波場增強阿秒脈沖的強度[J]. 馮立強.  遼寧工業(yè)大學學報(自然科學版). 2016(01)



本文編號：3560773