强激光场中高次谐波连续谱发射及光谱红移的理论研究

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1、分类号：O562单位代码：10183研究生学号：强2015931011密级：公开强激光场中高次谐波连续吉林大学谱发射博士学位论文及光谱红强激光场中高次谐波连续谱发射及光谱红移的理论研究移的Theoreticalstudyofcontinuumspectraandspectralredshift理论ofhigh-orderharmonicgenerationinintenselaserfields研究作者姓名：张军张专业：原子与分子物理军研究方向：强激光与原子分子相互作用吉指导教师：刘学深教授林大培养单位：原子与分子物理研究所学2018年6月强激光

2、场中高次谐波连续谱发射及光谱红移的理论研究Theoreticalstudyofcontinuumspectraandspectralredshiftofhigh-orderharmonicgenerationinintenselaserfields作者姓名：张军专业名称：原子与分子物理研究方向：强激光与原子分子相互作用指导教师：刘学深教授学位类别：理学博士培养单位：原子与分子物理研究所论文答辩日期：2018年6月6日授予学位日期：年月日答辩委员会组成：姓名职称工作单位主席：林景全教授长春理工大学委员：史庭云研究员中国科学院武汉物理与数学研究所徐海

3、峰教授吉林大学石英教授吉林大学闫冰教授吉林大学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、修改、发行、出租、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。吉林大学博士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，独立进行研究工作所取得的成果。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，均已在文中以明确方式标明。本

4、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：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士博士学科专业：原子与分子物理论文题目：强激光场中高次谐波连续谱发射及光谱红移的理论研究作者签名

5、：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林大学前卫南区唐敖庆楼C区520室长春市前进大街2699号，130012作者联系电话：13500890496摘要强激光场中高次谐波连续谱发射及光谱红移的理论研究作者：张军专业：原子与分子物理指导教师：刘学深教授随着科学技术的进步，激光与原子分子相互作用的研究引起了人们的重视。其中，高次谐波发射的研究吸引了国内外广大学者的关注。高次谐波发射是一个包含着量子效应的非线性过程，为了理解高次谐波的发射过程，1993年Corkum提出了半经典三步模型。第一步即所谓的电离过程，初始电子处于基态，当库仑势被抑制时电

6、子可能发生隧穿电离或者多光子电离进而进入到连续态；第二步，被电离的电子可以看成是准自由电子，仅受到激光场的作用，其运动过程满足牛顿方程。第三步，当激光场改变方向时一部分电子越跑越远无法回到核附近，另外一部分电子将回到核周围与核发生重碰撞。高次谐波理论有广泛的应用范围，例如产生相干阿秒脉冲和探测超快动力学。同时，高次谐波的产生使纳米结构的相干成像具有接近衍射极限的空间分辨率，并以前所未有的时间分辨率探测原子、分子、固体和等离子体的超快动力学。本文研究了高次谐波连续谱发射及高次谐波的光谱红移，内容概括如下：（1）采用非玻恩-奥本海默近似理论，在激光脉

7、冲为3fs、800nm，作用时间为6个脉冲周期条件下，讨论高次谐波的发射及空间分布。通过空间分布可以判断出分子轴上的每一坐标点对高次谐波发射的贡献，并且谐波谱的空间分布表明了在原点及平衡核间距位置对谐波发射的贡献很弱。在此基础上，利用中红外+激光脉冲和太赫兹场的叠加场，实现了H2分子高次谐波发射的空间分布的不对I称性。本文利用太赫兹脉冲来操纵电子的运动，数值结果表明当加入太赫兹场之后，电子与负z轴方向的核复合所产生的高次谐波的截止阶次被延展，与正z轴方向的核复合所产生的高次谐波的截止阶次被缩短。同时，通过控制双色场下的时间延迟来控制高次谐波的空间

8、分布。当时间延迟为0fs(1.34fs)时，电子与沿着负（正）z轴方向的核复合形成了一个光滑的连续谱。并在时间延迟为1.34fs时，合成