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物理学报 2022年第19期71卷 74-84页

作者：苏杰刘子超廖健颖李盈傧黄诚西南大学物理科学与技术学院微纳结构光电子学重庆市重点实验室重庆400715 信阳师范学院物理电子工程学院信阳464000

本文利用三维经典系综模型研究了反向旋转双色椭偏(two-color elliptically polarized,TCEP)场中Ar原子非次序双电离(nonsequential double ionization,NSDI)的电子关联特性和再碰撞动力学.数值结果显示随激光强度的增大,电子对在x方向... 详细信息

本文利用三维经典系综模型研究了反向旋转双色椭偏(two-color elliptically polarized,TCEP)场中Ar原子非次序双电离(nonsequential double ionization,NSDI)的电子关联特性和再碰撞动力学.数值结果显示随激光强度的增大,电子对在x方向的关联动量分布从位于第一象限的V形结构逐渐演变成主要分布于二、四象限的弧形结构,最后过渡到主要位于第一象限的近原点分布.其主要的关联行为从正相关演变成反相关再到正相关.两脉冲组成的复合电场波形呈现出三叶草的形状,即1个周期的电场由3个不同方向的“叶片”组成,每个“叶片”称为一个波瓣,根据时间演化的顺序分别将其称为波瓣1、波瓣2和波瓣3.轨道分析发现,NSDI事件中单电离主要发生在波瓣1和波瓣3,且随强度的增大波瓣1的贡献越来越大,波瓣3的贡献越来越小.相应地电子主要从20°和175°两个方向返回母离子,且随强度的增大,20°附近返回的电子逐渐增多,175°附近返回的电子逐渐减少.

关键词：双色椭偏场非次序双电离电子关联再碰撞

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反向旋转双色椭偏场中原子隧穿电离电子全息干涉的研究

反向旋转双色椭偏场中原子隧穿电离电子全息干涉的研究

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作者：黄雪飞西南大学

学位级别：硕士

隧穿电离是超快超强激光与原子分子相互作用的基本物理过程之一。在超快超强激光脉冲作用下,原子核产生的库仑势被压制,原子最外层电子通过量子隧穿效应穿过该势垒摆脱原子核束缚进入连续态。进而诱导出很多有趣的强场物理现象,如高次... 详细信息

隧穿电离是超快超强激光与原子分子相互作用的基本物理过程之一。在超快超强激光脉冲作用下,原子核产生的库仑势被压制,原子最外层电子通过量子隧穿效应穿过该势垒摆脱原子核束缚进入连续态。进而诱导出很多有趣的强场物理现象,如高次谐波的产生、阈上电离、光电子全息干涉和非次序双电离等。隧穿电离中光电子全息干涉经发现以来,由于光电子全息干涉中携带了原子分子结构和电子动力学信息,具有探测原子分子结构和电子动力学的潜力,成为了强场物理的研究热点之一。大量研究发现,在光电子动量谱中不同类型的干涉条纹交叠在一起,对某一种特定的干涉结构的提取需要复杂的数学方法,同时也降低了测量精度。因此,从光电子动量谱中将不同类型的干涉结构进行分离,成为了光电子干涉研究的前提条件。由于电子电离主要受激光脉冲的驱动,电离的电子运动轨迹在很大程度上受激光脉冲的具体波形的影响。因此,随着研究的深入,人们发现两个旋转的双色复合场能够对电子的电离和返回轨迹进行控制,进而控制电子的末态动量。因此,本文提出利用反向旋转双色椭圆偏振激光脉冲驱动Ar原子产生光电子干涉,揭示干涉条纹对两激光脉冲的相对相位和椭偏率等激光参数的依赖关系,寻求控制和分离各类干涉条纹的有效方法。本文利用数值求解含时薛定谔方程和强场近似理论研究了由1600 nm和800nm两个不同波长复合的反向旋转双色椭偏光场中氩原子隧穿电离电子的光电子干涉。首先固定两脉冲的椭偏率均为0.3,当两椭圆偏振场的相对相位为0.25π时,利用数值求解含时薛定谔方程获得的光电子动量谱中周期内干涉、“叉状”全息干涉和弧形全息干涉相互重叠;当改变两椭圆偏振场的相对相位为0时,光电子动量谱中弧形全息干涉条纹不再能够被观测,同时周期内干涉和“叉状”全息干涉被分离到动量谱的左右部分,从而得到了一个在空间上独立的“叉状”全息干涉条纹。并基于强场近似理论研究了各种类型干涉条纹的来源。进一步研究表明通过改变两椭偏激光场的椭偏率还可以增强或抑制该独立的“叉状”全息干涉条纹。我们还通过改变两椭偏激光场的强度和幅值比发现,改变两椭偏激光场的强度和幅值比也可以加强或抑制某种干涉条纹。这为干涉条纹的控制和分离提供了一个有效的手段,非常有利于从全息干涉条纹中提取靶材结构信息和电子超快动力学信息。

关键词：隧穿电离双色椭偏场相对相位光电子全息干涉

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反旋双色椭圆偏振激光脉冲驱动的氩原子非次序双电离对椭偏率的依赖

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光子学报 2023年第11期52卷 122-134页

作者：黄诚苏杰廖健颖刘子超贺佟佟李盈傧西南大学物理科学与技术学院重庆400715 信阳师范学院物理电子工程学院信阳464000

利用三维经典系综模型系统地研究了反向旋转双色椭偏场中Ar原子非次序双电离对椭偏率的依赖。数值结果显示双电离发生的概率随800 nm激光场椭偏率增大而增大,随1600 nm激光场椭偏率增大而减小。这是因为当固定1600 nm激光场椭偏率时,电... 详细信息

利用三维经典系综模型系统地研究了反向旋转双色椭偏场中Ar原子非次序双电离对椭偏率的依赖。数值结果显示双电离发生的概率随800 nm激光场椭偏率增大而增大,随1600 nm激光场椭偏率增大而减小。这是因为当固定1600 nm激光场椭偏率时,电子的返回概率和碰撞能量随800 nm激光场椭偏率增大而增大。而当固定800 nm激光场椭偏率时,电子的返回概率和碰撞能量随1600 nm激光场椭偏率增大而减小。在两椭圆激光场的长轴沿x方向条件下,当1600 nm激光场椭偏率为0.3时,离子动量分布由x负半轴向x正半轴移动。随着1600 nm激光场和800 nm激光场椭偏率的增大,离子动量分布逐渐在y方向扩展最终形成一个分布于x轴两侧的两层结构。

关键词：双色椭偏场非次序双电离离子动量分布电子关联再碰撞

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