中红外波长条件下的阿秒动力学研究

中红外波长条件下的原子非线性效应已经成为一个热点并引起了人们极大的关注。本项目我们研究中红外波长条件下的原子电离和产生的孤立阿秒脉冲，具体内容包括：应用经典理论方法研究中红外波长激光场中三维原子的电离电子能谱及低能量结构、离子动量分布以及线偏振和椭圆偏振激光场作用下原子的电离过程，揭示其次序电离和非次序电离的物理机制，并与实验和量子计算结果做比较；研究中红外激光和XUV脉冲、双色激光与XUV阿秒脉冲、啁啾激光与弱的倍频脉冲、相互垂直的正交偏振双色激光、中红外偏振态门方案等不同的组合激光脉冲作用下，高次谐波转化效率的增强以及极宽带超连续谱，获得强度更强的单个阿秒脉冲，应用半经典的三步模型和时频小波分析方法研究高次谐波的平台结构及阿秒脉冲的产生，为实验研究提供理论依据。

本项目研究了线偏振激光场和椭圆偏振激光场作用下Mg原子的非次序双电离，数值计算结果表明随着激光椭圆率的增加双电离产额的“knee”结构变得更加明显，并且发现重碰撞激发导致的次序电离在更高的椭圆率下更容易发生，并应用双电子动量关联分布作出了很好解释，阐明了线偏振激光场和圆偏振激光场下双电离机制的不同；研究了少周期圆偏振激光场中Mg原子的非次序双电离过程，我们发现，在少周期激光场中允许发生一次重碰撞，还研究了延迟时间对电子动量关联谱、角分布和离子反冲动量谱的影响。研究了圆偏振激光场下Ar原子的双电离对初始系综的敏感性，数值计算结果显示圆偏振激光场与电子相对转动时的双电离几率要明显高于同向转动时的双电离几率，指出非绝热效应能够对次序双电离过程起到重要作用。研究了氢分子离子在少周期高斯型激光脉冲与静电场的组合场下高次谐波发射，应用高次谐波的空间分布分析电子与两个核的复合过程。研究了氢分子离子在圆偏振激光与太赫兹组合场作用下高次谐波发射以及孤立阿秒脉冲的产生以及在少周期非均匀场下高次谐波的量子轨道选择。研究了双色圆偏振激光组合场与He相互作用的谐波超连续谱发射及孤立阿秒脉冲，通过叠加平台区任意50eV的带宽，可以获得约为75as的孤立阿秒脉冲，即得到了“水窗波段”中心波长可调的孤立阿秒脉冲。研究了初始振动态对强场中N2分子的高次谐波和孤立阿妙脉冲的影响，给出了不同振动态下阿秒脉冲的产生，获得了最短脉宽为91as的一系列孤立阿秒脉冲。研究了玻色-费米混合气体的对称破缺及两团独立的玻色-爱因斯坦凝聚体的相干效应。