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强啁啾超短激光脉冲实现粒子布居的调控

佛山科学技术学院学报（自然科学版） 2014年第6期32卷 1-6,40页

作者：谭鹏李斌余向阳陈伟成佛山科学技术学院光电子与物理学系广东佛山528000 中山大学光电材料与技术国家重点实验室广东广州510275

采用光与物质相互作用的半经典理论方案,建立了含啁啾相位项的修正光学Bloch方程,并采用高精度的、快速和可靠的、修正的四阶龙格-库塔法数值求解了该方程。通过数值计算,研究了强啁啾超短激光脉冲与二能级体系的相互作用。研究结果表明... 详细信息

采用光与物质相互作用的半经典理论方案,建立了含啁啾相位项的修正光学Bloch方程,并采用高精度的、快速和可靠的、修正的四阶龙格-库塔法数值求解了该方程。通过数值计算,研究了强啁啾超短激光脉冲与二能级体系的相互作用。研究结果表明,啁啾量、入射脉冲面积、脉冲宽度、失谐量都对粒子布居产生明显的调制作用,论文还研究了激光脉冲各参数对粒子布居的调控规律,由此可以通过调节强啁啾超短激光脉冲的各参数来实现对粒子布居的调控。

关键词：激光物理光学 Bloch 方程粒子布居强啁啾超短激光脉冲

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啁啾脉冲形状对二能级体系粒子布居的影响

佛山科学技术学院学报（自然科学版） 2010年第6期28卷 26-30页

作者：李斌余向阳佛山科学技术学院光电子与物理学系广东佛山528000 中山大学光电材料与技术国家重点实验室广东广州510275

采用光与物质相互作用的半经典理论,运用高精度、快速可靠的修正的四阶龙格-库塔法,数值求解了含啁啾相位的光学Bloch方程,数值结果表明啁啾参量、入射脉冲面积对不同脉冲形状的粒子布居调制的规律不同,不同形状的啁啾脉冲通过调控啁啾... 详细信息

采用光与物质相互作用的半经典理论,运用高精度、快速可靠的修正的四阶龙格-库塔法,数值求解了含啁啾相位的光学Bloch方程,数值结果表明啁啾参量、入射脉冲面积对不同脉冲形状的粒子布居调制的规律不同,不同形状的啁啾脉冲通过调控啁啾量和光面积来实现体系布居反转的调控程度也不同,并且呈一定的规律调控。

关键词：光学Bloch方程啁啾入射脉冲面积脉冲形状粒子布居

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梯型三能级系统量子拍频研究

陕西师范大学学报（自然科学版） 2004年第1期32卷 33-35页

作者：王利强曹冬梅毕冬艳成延春李永放陕西师范大学物理学与信息技术学院陕西西安710062

利用微扰理论,研究了具有一定延迟时间探测场作用下的梯型三能级系统.对激发态粒子布居分析的结果表明,随着延迟时间的变化,高位激发态的粒子布居以振荡形式出现,且振荡周期可以达到飞秒量级.

关键词：梯型三能级系统量子拍频微扰理论粒子布居延迟脉冲量子光学超快现象

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多通道电离过程中光电子角分布分析

多通道电离过程中光电子角分布分析

作者：程建军陕西师范大学

学位级别：硕士

本文基于量子力学基本原理,波函数分波展开法和角动量理论研究了从Na原子4D双能态电离到不同电离轨道所产生的光电子角分布状态。解析分析了光电子电离几率的角分布规律;研究了光电子角分布状态受光电子干涉效应的影响。运用密度矩阵方... 详细信息

本文基于量子力学基本原理,波函数分波展开法和角动量理论研究了从Na原子4D双能态电离到不同电离轨道所产生的光电子角分布状态。解析分析了光电子电离几率的角分布规律;研究了光电子角分布状态受光电子干涉效应的影响。运用密度矩阵方程描述了Na原子系统在激发光场作用下的粒子布居分布情况和电离速率间的关系。阐述了光电子成像光谱技术的基本原理;并以实验原理为依据,数值模拟了电离光电子的成像光谱。研究发现,在一定的条件下,可以通过光场对激发态粒子布居的调制实现对光电子角分布状态的控制。利用这一方法可以实现对电离过程的简化,分解光电子空间分布状态,从而有利于对光电子成像谱的解读。

关键词：电离速率粒子布居干涉图谱

通过氩等离子体K壳层谱线诊断ICF内爆靶球的温度密度

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通过氩等离子体K壳层谱线诊断ICF内爆靶球的温度密度

作者：李晓月国防科技大学

学位级别：硕士

惯性约束聚变(ICF)中,内爆靶球等离子体的温度、密度及其空间分布,对靶球设计、内爆过程的分析非常重要。因此需要通过理论模型对实验光谱进行诊断,来获得等离子体的温度和密度。一般情况下,人们会在内爆靶球中掺氩(Ar)作为示踪元素,因... 详细信息

惯性约束聚变(ICF)中,内爆靶球等离子体的温度、密度及其空间分布,对靶球设计、内爆过程的分析非常重要。因此需要通过理论模型对实验光谱进行诊断,来获得等离子体的温度和密度。一般情况下,人们会在内爆靶球中掺氩(Ar)作为示踪元素,因而本工作主要以氩元素为研究对象。很多情况下,等离子体难以达到局域热动平衡(LTE)。比如,非普朗克分布的辐射场,或者对于光学薄的等离子体,由于发射的光子很容易逃走,使得有光子参与的正逆过程无法达到平衡等因素,都会使得等离子体偏离LTE。这就必须考虑等离子体非局域热动平衡(NLTE)条件对粒子布居和辐射性质的影响。文中粒子布居在LTE条件下通过求解Saha方程获得,在NLTE条件下通过在稳态近似下求解基于碰撞辐射模型(CRM)建立的速率方程获得。发射谱、不透明度及强度利用细致能级模型(DLA)模型计算。第二章详细给出了这些模型的具体细节。进而通过与实验结果对比验证了理论模型的可靠性。在第三章,对NLTE条件下,光激发(RE)、光电离(RI)、电子碰撞激发(EIE)、电子碰撞电离(EII)、自电离(AI)过程及其各自逆过程对于谱线强度的贡献进行了细致分析。在ICF中,电子温度可达到1-10KeV,电子密度可达到10-10cm。经计算发现,在此条件下,电子碰撞参与的过程是影响谱线强度的主要机制,辐射场的作用非常微弱。一般而言,电子碰撞电离过程(EII)相比于电子碰撞激发过程(EIE)对于谱线强度的贡献更大。由于温度密度的空间分布对于内爆靶球的设计有重要意义,因而第四章中对***-Sherrill等人测量的实验结果进行了细致的模拟,诊断出了内爆靶球温度密度的空间分布。经诊断,温度在靶球中心最高,越外层温度越低。密度在靶球靠近中心处最大,中心处略小,外层更小。以上便是本文的全部内容。文中主要研究了NLTE条件下,外加辐射场、电子碰撞过程对粒子布居和辐射性质的影响。进而对内爆靶球温度密度的空间分布进行了诊断。对于内爆靶球各层之间混合、谱线的Stark展宽等问题,有待继续深入研究。

关键词：光谱诊断空间分布粒子布居辐射性质碰撞辐射模型

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非线性光学条件下的量子干涉效应研究

非线性光学条件下的量子干涉效应研究

作者：钮月萍陕西师范大学

学位级别：硕士

自从激光发明以来，光与物质的相互作用引起了人们的广泛关注。大量的理论和实验研究都是围绕量子干涉展开的，比如：电磁感应透明、无反转激光、绝热布居转移、双光子吸收的增强和减弱、共振提高介质的折射率等等。非线性光学现象作为... 详细信息

自从激光发明以来，光与物质的相互作用引起了人们的广泛关注。大量的理论和实验研究都是围绕量子干涉展开的，比如：电磁感应透明、无反转激光、绝热布居转移、双光子吸收的增强和减弱、共振提高介质的折射率等等。非线性光学现象作为获得原子或分子微观性质信息的重要手段，发展十分迅速。同时，利用非线性光学效应可以制作多种器件。四波混频和双光子吸收作为重要的三阶非线性效应从70年代以来就被广泛研究。但是，对于电磁感应透明与四波混频之间相互关系的研究才是最近新兴的课题。同样，在原子或分子中实现双光子吸收也是长期以来人们颇为关注的问题。本文的理论模型为双光子探测的Λ型三能级系统，由基态|c＞、低激发态|b＞和高激发态|a＞组成。|a＞、|b＞之间由驱动场ω耦合;|a＞、|c＞之间是双光子探测场2ω。显然，耦合场和双光子探测场的混频必然会在|b＞和|c＞之间产生相干辐射的四波混频场ω。本文着眼于该能级中电磁感应透明与四波混频场之间的相互作用。两者的相互作用导致了一系列与普通的Λ-型三能级系统不同的现象出现： 1)由于四波混频场的存在，当探测场不太强时，共振时上能级布居了较多的粒子数而没有出现电磁感应透明，布居线型出现不对称。本文的理论计算结果与文献[17]的实验现象吻合的很好。由此说明，实验中出现的电磁感应透明线型的不对称并非偶然现象，而是由于四波混频场的存在而导致的必然结果;2)电磁感应透明同时也对四波混频场有影响。当探测场强度合适时，|b＞，|c＞之间出现了无反转增益。选取其它不同的参数，可以得到同样的结果：只要增益出现，|b＞，|c＞间必然是无反转增益;3)不管耦合场和探测场强弱与否，在共振位置附近|b＞态上总有粒子布居，不出现透明情况。四波混频场强比较强的地方，|b＞能级上的粒子布居也比较多;中间能级粒子布居的线型与四波混频场强度的线型紧密相连;4)增大探测场强度，如在Ω=1.0时，|a＞上粒子布居在不同的失谐位置出现了多个凹陷，产生了多个超窄电磁感应透明点;此时粒于被捕获在能级阳＞和卜＞上。当选取不同的参数时，可以看到上能级极为复杂的粒子布居情况。 5)耦合场与探测场的不同传输方式对电磁感应透明的实现也有一定的影响，两者同向传输更容易实现电磁感应透明。本文的实验部分首次得到了有关分子中双光于吸收干涉增强的结果。由轨道一自旋耦合形成的微扰叠加能级2＞和3＞作为中间能级，使得钠分子菱形四能级系统中的双光子吸收出现了干涉增强。 1)耦合场失谐在两微扰叠加能级的中间位置时具有最强的吸收信号。而对于没有中间耦合能级的梯型三能级系统，共振时双光子吸收最弱;2)当失谐超过多普勒宽度时，吸收仍然存在。

关键词：电磁感应透明四波混频粒子布居缀饰态微扰叠加能级双光子吸收量子干涉