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二维氦原子高次谐波合成阿秒脉冲椭偏率的研究

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二维氦原子高次谐波合成阿秒脉冲椭偏率的研究

作者：朱穆峰西北师范大学

学位级别：硕士

随着激光技术的发展,人们能获得峰值强度越来越强和脉冲宽度越来越短的激光脉冲输出。当激光峰值强度和原子中电子感受到的库仑场的作用可比拟的时候,原子或分子在这样的强激光场驱动下就会产生高次谐波辐射等现象。在之前的研究中,利... 详细信息

随着激光技术的发展,人们能获得峰值强度越来越强和脉冲宽度越来越短的激光脉冲输出。当激光峰值强度和原子中电子感受到的库仑场的作用可比拟的时候,原子或分子在这样的强激光场驱动下就会产生高次谐波辐射等现象。在之前的研究中,利用线偏振激光场只能产生线偏振的谐波,但是线偏振的谐波对于手性分子的探测将不再适用。为了产生圆偏振或者椭圆偏振的谐波,人们提出一种叫做双圆场(两束共面的旋转方向相反的且有着不同频率的圆偏振激光场组合而成的)的激光场来实现上述问题。双圆场产生的高次谐波除了可以用于分子的手性识别外,还可以用于时间分辨下磁化动力学和自旋极化电流的研究。鉴于圆偏振和椭圆偏振谐波的应用,人们对双圆激光场的研究越来越热衷.本文的主要工作如下:利用分裂算符法数值求解了二维s态He原子在反旋双色激光场中的含时薛定谔方程,进而研究了产生的高次谐波谱和合成阿秒脉冲的椭偏率的特性。本文可分为两部分:第一部分是通过改变双圆场中两激光的强度比,调控得到的阿秒脉冲的椭偏率。研究发现,基频场所占的比率越大,得到阿秒脉冲的椭偏率也就越大。第二部分中,展示了另一种能得到具有高椭偏率的阿秒脉冲的方法。这一部分中我们用圆-椭圆激光场(由一个圆偏振的激光场和与之共面的旋转方向相反的椭圆偏振的谐波脉冲组成的激光场)去驱动He原子产生谐波。研究发现阿秒脉冲的偏振度与第二色激光场的椭偏率有关系,并且当我们用ω-3ω圆-椭圆激光场时,通过寻找合适的3ω激光场分量的椭偏率,可以得到近似于圆偏振的阿秒脉冲。在本文中,使用的原子都是s态的He原子,所以结果证明了通过s态的原子可以得到具有较高椭偏率的阿秒脉冲。

关键词：高次谐波阿秒脉冲圆-椭圆激光场椭偏率

反旋双色椭圆偏振激光场中Ar原子的非序列双电离

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物理学报 2024年第9期73卷 78-87页

作者：葛振杰苏旭白丽华上海大学理学院物理系上海200444

利用经典系综方法研究了不同椭偏率的反旋双色椭圆偏振(two-color elliptically polarized,TCEP)激光场中Ar原子非序列双电离(nonsequential double ionization,NSDI)的电子关联特性和再碰撞动力学.不同于反旋双色圆偏振激光场,反旋TCE... 详细信息

利用经典系综方法研究了不同椭偏率的反旋双色椭圆偏振(two-color elliptically polarized,TCEP)激光场中Ar原子非序列双电离(nonsequential double ionization,NSDI)的电子关联特性和再碰撞动力学.不同于反旋双色圆偏振激光场,反旋TCEP激光场不再具有空间对称性,返回电子主要从一个方向返回母离子,从而导致电子动量分布表现出很强的不对称性.数值结果显示随着椭偏率的增大,Ar原子NSDI的产量逐渐减小,并且电子对在椭圆偏振激光场长轴方向上的关联电子动量分布,从主要位于第一和第三象限的正相关逐渐演变为主要位于第二和第四象限的反相关.通过对不同特征时间的统计分析表明,随着椭偏率的增大,旅行时间和返回电子的重碰撞能量逐渐减小,而延迟时间却增大,这是电子对关联特性发生变化的主要原因.此外,进一步分析发现,无论是“短轨迹”还是“长轨迹”,椭偏率的增大都会使两个电子由同向出射逐渐转变为反向出射,这表明椭偏率和旅行时间都影响着电子的出射方向.

关键词：反旋双色椭圆偏振激光场非序列双电离椭偏率电子关联

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高斯-谢尔模型光束在海洋湍流中偏振传输特性

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光子学报 2015年第12期44卷 117-124页

作者：张钦伟李文东顾永建金明伟薛程中国海洋大学信息科学与工程学院物理系山东青岛266100

基于广义惠更斯-菲涅耳衍射原理和光束的偏振相干统一理论,研究了高斯-谢尔模型光束在Kolmogorov海洋湍流中传输时偏振特性的变化规律,得出了保持偏振特性不变时的条件.在此基础上,研究了完全偏振线偏振光与圆偏振光在海洋湍流中的偏振... 详细信息

基于广义惠更斯-菲涅耳衍射原理和光束的偏振相干统一理论,研究了高斯-谢尔模型光束在Kolmogorov海洋湍流中传输时偏振特性的变化规律,得出了保持偏振特性不变时的条件.在此基础上,研究了完全偏振线偏振光与圆偏振光在海洋湍流中的偏振传输特性,结果表明:在Kolmogorov海洋湍流下,完全偏振的高斯-谢尔模型光束的偏振特性不受海洋湍流影响.

关键词：海洋光学海洋湍流高斯-谢尔模型光束偏振相干统一理论偏振度椭圆方向角椭偏率完全偏振光

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三层手征网格结构的特性研究

光电子．激光 2010年第10期21卷 1528-1531页

作者：徐超董建峰宁波大学光纤通信与网络技术研究所浙江宁波315211

首先基于希腊十字型手征结构,提出一种新型的三层手征网格结构,并对该结构的关键几何参数进行了优化选择;随后对新型手征结构的电磁波响应进行了数值模拟,得到结构对于不同频率入射波的透射和反射响应,依据模拟得到的透射反射系数进行... 详细信息

首先基于希腊十字型手征结构,提出一种新型的三层手征网格结构,并对该结构的关键几何参数进行了优化选择;随后对新型手征结构的电磁波响应进行了数值模拟,得到结构对于不同频率入射波的透射和反射响应,依据模拟得到的透射反射系数进行反演计算;最后根据反演计算得到的旋光度、椭偏度、介电常数、磁导率和手征参数等结构特性参数分析结构的旋光性和电磁特性。结果表明,这一结构具有比以往类似结构更好的光学特性,为未来这一类型手征结构的应用提供了更加广阔的思路。

关键词：手征介质旋光性圆二色性椭偏率

椭偏高斯光束经过非线性介质后的远场衍射图样

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液晶与显示 2019年第5期34卷 451-458页

作者：陶智彭楚楚邓罗根北京理工大学物理学院北京100081

以衍射理论为基础,建立了椭偏高斯光束通过非线性介质后远场光强分布的理论模型。利用该理论模型采用数值模拟的方法研究了椭偏高斯光束与非线性介质相互作用后在远场形成的衍射图样随椭偏光椭偏率变化的演化规律。分析发现,在不同非线... 详细信息

以衍射理论为基础,建立了椭偏高斯光束通过非线性介质后远场光强分布的理论模型。利用该理论模型采用数值模拟的方法研究了椭偏高斯光束与非线性介质相互作用后在远场形成的衍射图样随椭偏光椭偏率变化的演化规律。分析发现,在不同非线性机制下,椭偏率的变化对远场衍射图样的影响明显不同。在分子取向机制下,非线性介质对入射椭偏高斯光束椭偏率变化的响应最敏感,不仅影响衍射图样的分布尺寸和衍射环的数目,而且还影响远场衍射图样中央光斑的亮暗。由于线偏振和圆偏振是椭圆偏振的特殊情况,本文所建立的模型也适用于入射光束偏振态为线偏振或圆偏振态的情况。

关键词：椭偏高斯光束非线性介质衍射图样椭偏率非线性机制

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椭圆偏振场中原子隧穿电离的残存问题研究

中国科学：物理学、力学、天文学 2014年第12期44卷 1363-1368页

作者：黄凯云傅立斌刘杰中国工程物理研究院北京研究生部北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

利用三维半经典系综模拟方法,研究了原子在椭圆偏振场中的残存问题.结果发现,对于电离能比较大的原子(如氦原子),残存原子是由于电子的初始横向速度与漂移速度相互抵消造成的,对于电离能比较小的原子(如镁原子),核的库仑吸引对原子的残... 详细信息

利用三维半经典系综模拟方法,研究了原子在椭圆偏振场中的残存问题.结果发现,对于电离能比较大的原子(如氦原子),残存原子是由于电子的初始横向速度与漂移速度相互抵消造成的,对于电离能比较小的原子(如镁原子),核的库仑吸引对原子的残存起主要作用.我们提出残存窗口理论来反映库仑作用,从该理论所得中性原子产率分布比强场近似模型更接近三维半经典数值模拟结果.另外,电离能小的原子残存率随椭偏率分布对激光强度大小比较敏感,可以利用这一特性来标定超强场激光的强度.

关键词：强激光原子隧穿率椭偏率

电导率对旋波介质的手性参量和吸波性能的影响

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云南大学学报（自然科学版） 2005年第S2期27卷 136-139页

作者：王国强王安福王绍明郧阳师范高等专科学校物理系湖北丹江口442700

对不同电导率基底的旋波介质进行测量,给出一种在自由空间测量旋波介质手性参量的方法.通过测量两次复反射系数、透射偏转角和椭偏率,计算得到介质的手性参量和吸波性能.对于手性参量及偏转角、椭偏率测量结果进行分析,结果表明,改变基... 详细信息

对不同电导率基底的旋波介质进行测量,给出一种在自由空间测量旋波介质手性参量的方法.通过测量两次复反射系数、透射偏转角和椭偏率,计算得到介质的手性参量和吸波性能.对于手性参量及偏转角、椭偏率测量结果进行分析,结果表明,改变基底的电导率,可以调节旋波介质的电磁性能,当基底的电导率为4.2×10-2S/cm时,旋波介质的吸波效果最好,其反射系数的最小值达-24 dB.

关键词：电导率旋波介质手性参量偏转角椭偏率吸波特性