采用整形脉冲控制光缔合分子的量子态

摘要

利用激光场操控超冷分子量子态是一项很有意义的研究课题。它涉及原子或分子碰撞反应动力学、分子光谱以及激光化学等研究领域。尤其在超低温领域，人们采用光缔合方法，利用激光场与原子相互作用制备超冷分子。然而，在大多数方案中，光缔合得到的分子主要集中在势能面的弱束缚态，且由于随后的碰撞、振动弛豫等物理过程的影响而变得极为不稳定。因此，我们需要找到一种控制光缔合过程的有效方案，提高低振动态产物分子的布居。
　　本文采用基于影射傅里叶网格(mapped Fourier grid—MFG)的含时量子波包方法，通过数值求解含时薛定谔方程从理论上研究了Li2分子的光缔合动力学过程。在Born-Oppenheimer近似下，我们采用MFG方法求解初始波包，使用整形脉冲实现了对弱束缚态的有效抑制。
　　我们对高斯脉冲进行傅里叶变换，由时间域变换到频率域，再根据需要截去一部分频率组分，然后再一次经过傅里叶变换到时间域而得到所需要的脉冲。目前整形脉冲的应用比较广泛，为了突出其优越性，本文同时使用了两束没有经过整形处理的高斯脉冲作为对比。当脉冲作用结束时，我们可以看到，高斯脉冲使大部分光缔合分子布居集中在v=100-110振动能级，在这些能级上的布居总数达到了4.42×10-4，而在较低的能级v=53-69，布居总数为2.63×10-10。而整形脉冲可以使大部分缔合分子聚集在v=53-69的振动能级上，布居总数达到3.84×10-8，而在v=100-110上的布居下降到7.21×10-10，即弱束缚态布居降低了约六个数量级，而低振动态布居增加了近二个数量级。在本文最后，我们进一步讨论了脉冲截断位置对光缔合几率的影响。

目录

声明

摘要

引言

1 基本理论与计算方法

1．1 Born-Oppenheimer近似

1．2 分子势能面

1．3 快速傅里叶变换

1．4 MFG计算方法

1．5 含时波包的演化

2 整形激光场控制Li原子光缔合反应

2．1 模型与计算方法

2．2 结果与讨论

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢