强场中氢分子离子高次谐波的理论研究

摘要

由于可以作为获得软X射线光源以及孤立阿秒脉冲的一种强有力的工具，高次谐波近几十年以来成为了实验与理论研究的主题。由于分子高次谐波的产生比原子谐波的产生具有丰富的物理信息，而受到许多学者高度的关注。作为简单的对称分子，H2+分子成为了这一领域中研究的一个重点对象。本文采用求解含时薛定谔方程，不仅理论研究了H2+分子高次谐波发射中量子路径的控制，而且探究了高次谐波产生中的干涉极小值及阈下谐波产生中的最大值。
　　本文具体的研究内容如下:(1)H2+受半周期脉冲与少周期脉冲的合成脉冲作用时谐波发射过程中量子路径的控制。计算结果表明，引入适当强度的半周期脉冲后，谐波的截止位置能够得到显著的扩展，并且谐波发射过程的量子路径可以被有效控制。此外利用时频分析及电子密度分布图，研究了谐波发射的物理过程。通过叠加适当的谐波，能够获得孤立61阿秒脉冲;(2)H2+谐波产生中干涉极小值的理论研究。通过改变激光波长和核的初始条件，计算模拟了不同的谐波谱。结果显示低阶部分的极小值主要依赖于核的质量与初始振动态，是由分子本身的结构引起的。另外，结合时频分布及电子密度分布图，解释了高阶部分的极小值是由激光诱导的电子的动力学行为造成的;(3)H2+阈下谐波产生中最大值的理论研究。基于Born-Oppenheimer近似，通过改变激光的参数以及核间距离，模拟了不同条件下的高次谐波谱，计算结果显示阈下谐波区的最大值是独立于激光的波长，由激光的强度以及核间的距离来决定。通过采用双势阱模型并结合电子几率密度分布图，我们解释了阈下谐波区域的最大值是由激光场作用下分子内两原子核之间电子转移所造成。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 激光与物质相互作用

1．2 高次谐波产生的研究意义及研究进展

1．3 本论文的主要工作

2 数值模拟方法

3 H2+高次谐波发射过程中量子路径的控制

3．1 引言

3．2 理论模型

3．3 计算结果与理论分析

3．4 本章小结

4 H2+高次谐波产生中干涉极小值的理论研究

4．1 引言

4．2 理论模型

4．3 计算结果与理论分析

4．4 本章小结

5 H2+阈下高次谐波产生中最大值的理论研究

5．1 引言

5．2 理论模型

5．3 计算结果与理论分析

5．4 本章小结

6 结论及展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况