强场高次谐波产生及优化的实验研究

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1、分类号：O562单位代码：10183研究生学号：2013932008密级：公开吉林大学硕士学位论文强场高次谐波产生及优化的实验研究Theexperimentalinvestigationofgenerationandoptimizationofhighorderharmonicbyintenselaserfield作者姓名：梁红静专业：原子与分子物理研究方向：强激光场与原子分子相互作用指导教师：马日副教授培养单位：原子与分子物理研究所2016年6月—————————————————————强场高次谐波产生

2、及优化的实验研究—————————————————————Theexperimentalinvestigationofgenerationandoptimizationofhighorderharmonicbyintenselaserfield作者姓名：梁红静专业名称：原子与分子物理指导教师：马日副教授学位类别：理学硕士答辩日期：2016年6月02日未经本论文作者的书面授权依法收存和保管本论文，书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制Ｖ修改、发行、出

3、租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明：本人郑重声明所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研巧工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：＾知＾占曰期：年６月曰摘要强场高次谐波产生及优化的实

4、验研究作者：梁红静专业：原子与分子物理指导教师：马日副教授随着激光技术的发展，激光电场强度超过了原子分子内部电子所受库仑场的大小，使得激光与物质的相互作用产生了一系列非线性现象，如高次谐波、非序列双电离等。由于高次谐波具有波长短、相干性好、超短脉冲宽度等性质，使得高次谐波可以发展成为EUV至Xray波段的光源；同时高次谐波在分子轨道成像、阿秒脉冲等领域有着重要研究意义。当前，高次谐波的产生效率及超连续谱的获得仍旧是研究的热点及难点。本文采用自主设计的高次谐波谱仪系统，利用平场光栅光谱仪对产生的谐波分析标定

5、，并以惰性气体Ar、Kr和分子N2为例，从气体压强、激光能量、激光偏振三方面分析如何优化高次谐波。实验表明在一定压强范围内，随着气体压强的增加，谐波强度开始增加，当超过一定压强值时，压强的增加使得自由电子增加，引起谐波相位失配，谐波强度开始减弱。在一定激光能量范围内，激光能量的增加谐波强度开始增加，当超过一定能量值时，随着激光能量的增加谐波强度开始减弱。主要由于激光能量的增加使得气体更易电离，因此产生更多自由电子，从而引起谐波相位失配。再者，自由电子的增加引起驱动光散焦，降低激光峰值强度，使得在谐波产生过

6、程中实际参与的激光强度并没有得到相应提高。可见，存在最优气压和激光能量值使得谐波强度最大。实验表明激光线偏振时谐波强度最大，椭圆偏振使得谐波受到抑制。关键词：高次谐波，平场光栅光谱仪，飞秒激光，相位匹配IAbstractTheexperimentalinvestigationofgenerationandoptimizationofhighorderharmonicbyintenselaserfieldAuthor:HongjingLiangSpecialty:AtomicandMolecularPhys

7、icsAdviser:RiMaWiththedevelopmentofthelasertechnology,theelectricstrengthofthelaserhasalreadyexceededCoulombfieldwhichisexistinginthesizeoftheinternalelectronicofatomicandmolecular.Whileaseriesofnon-linearphenomenaproducedbytheinteractionbetweenthelaseran

8、dsubstance,suchashigherharmonicandthesequenceofdoubleionization.AndthehigherharmonicisbeingtoEUV-Xraysourceduetothecharacterofshortwavelength,highcoherenceandultrashortpulseduration.Meanwhile,itissignificanceontheim