《雙色雷射場中原子分子光電離的干涉效應研究》是依託中國科學院上海光學精密機械研究所，由劉燦東擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：雙色雷射場中原子分子光電離的干涉效應研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉燦東
- 依託單位：中國科學院上海光學精密機械研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
強場光電離是極端超強超快雷射場與原子分子非線性相互作用的核心問題，它對於人們了解強場物理基本過程具有重要的意義，並且在強場測量學領域具有重要的套用。本項目研究在強紅外飛秒雷射脈衝和極紫外阿秒脈衝雙色雷射場組合下，原子分子光電離所展現出的新特點，突破以往強場近似理論下弱紅外光輔助阿秒光電離的限制，從全新的光電離干涉現象著眼，研究不同的實驗參數對干涉圖樣的影響；通過實驗觀測和理論分析緊密結合，建立可靠的解析理論模型；分析隧穿電離電子波包相位與干涉條紋之間的定量關係，實現電子波包相位的實驗觀測，並根據隧穿電離相位對原子基態和分子最高占據態的強烈依賴，實現原子分子軌道的實驗成像。本項目在新的參數區域和光學全息概念下，拓展了雙色場光電離的物理動力學研究和測量學新套用。
結題摘要
紅外飛秒脈衝輔助下的阿秒光電離是實時探測原子分子超快電子動力學的重要方式，也是實現脈衝光譜相位重建的有效手段。在不同的雷射參數區域下，紅外（IR）飛秒脈衝和極紫外（XUV）阿秒脈衝組合的雙色場與原子分子相互作用會展現出不同的物理內容，通過分析產生的光電子譜、離子譜或者光譜等信息，可以實現對不同超快物理過程的測量，這為完全描述阿秒脈衝時域電場和拓展阿秒測量學領域提供新思路。本課題圍繞XUV和IR雙色場下的強場物理過程開展了一系列的實驗和理論研究，包括：以時間分辨的方式測量了氮分子離子的超快解離動力學過程，利用速度成像譜儀(VMI)離子動量譜的測量技術，成功地觀測到了氮分子離子解離過程中的核波包干涉現象，並從理論上確定了有4條分子勢能曲線在產生核波包干涉的過程中起主要作用，進一步從干涉條紋的傾斜度上得到了分子勢能曲線陡峭程度的信息；提出了全光學方法表征極紫外阿秒脈衝的光譜相位的新方案，利用強紅外飛秒脈衝誘導的電子重碰撞發射譜，來獲得待測量阿秒脈衝的啁啾量信息；研究了阿秒瞬態吸收光譜中的阿秒啁啾效應，揭示阿秒脈衝的啁啾可以引起吸收譜線發生亞飛秒量級的時間移動，這種移動對校準泵浦-探測的時間零點和正確理解動力學信息具有重要意義。另外，在本項目的支持下，我們還開展了氣體與凝聚態固體介質中強場高次諧波的產生及其內在動力學機制探索的工作，揭示了原子激發態和預製氣體光絲對產生高次諧波的增強作用、分子核運動對諧波產率的抑制作用、以及固體材料高次諧波的橢偏度依賴對布里淵區能帶改變的監測作用。
