强激光场中原子分子产生的阿秒脉冲和电离特性研究

对强激光场中原子分子产生的阿秒脉冲和电离特性的研究不仅能够认识原子分子的结构和性质，而且还可以观察和控制原子分子中电子的动力学行为，并在诸多领域有着潜在的应用前景，所以这方面的研究引起了国内外学者的普遍重视。本项目将利用数值求解原子分子在强激光场中的含时薛定谔方程（TDSE），通过红外啁啾脉冲，高次谐波脉冲或高频亚飞秒脉冲形成的组合场来控制原子分子中电子的量子轨道，达到对量子轨道的有效选择，研究原子分子在强激光场中产生的高次谐波，进而利用平台展宽的、效率提高的高次谐波谱获得更短的阿秒脉冲。同时，本项目还将利用分子隧穿电离理论（MO-ADK）研究分子在强激光场中的电离特性，并与现有的精确计算（TDSE）和实验结果进行比较，通过分析分子在强激光场中的电离特征，阐明分子在强激光场中的动力学行为，从而为超快过程的观测和控制提供理论上的支持。

研究了原子在不同组合场驱动下发射高次谐波以及电离的性质，并以产生最短的阿秒脉冲为目标，对这些组合场激光参数进行优化，如激光场的形状、强度、频率、延迟时间以及组合场电场分量上升沿（或下降沿）随时间的变化等，以达到对电子路径的选择和控制，这种选择和控制不仅能够产生超短的单个阿秒脉冲，能使脉冲宽度最短可达18阿秒，而且可以通过选择平台区域的低端高次谐波使单个阿秒脉冲的强度可得到大幅度提高；同时我们也研究了传播效应对相干控制量子路径产生超连续高次谐波谱以及单个阿秒脉冲的影响。研究发现，传播效应对超连续谐波谱以及单个阿秒脉冲的生成影响较大，近轴区域短路径电子对超连续谐波谱贡献较大，远轴区域长路径电子对超连续谐波贡献较大，并且可以通过空间过滤选择单个量子路径产生超短的单个阿秒脉冲。另外，我们还研究了多电子原子的电离特性对产生高次谐波的影响。