脉冲激光诱导的分子定取向动力学研究

论文摘要

随着激光技术的发展,激光与分子的相互作用已经在理论以及实验上引起了科学家的广泛关注。本篇学位论文是在刚性转子近似下,通过利用密度矩阵理论模拟激光脉冲诱导下分子的定向和取向。我们主要讨论了超高斯脉冲,椭圆偏振脉冲诱导下的双原子分子定取向以及整型啁啾脉冲诱导下的对称陀螺分子的定向等方面的问题。第一章,我们简单介绍了分子取向和定向的研究意义以及研究进展。第二章,我们主要介绍了激光脉冲的基本知识、分子定取向的定义和两种主要机制、分子转动的基本知识、密度矩阵理论的定义和性质以及分子定取向的两种主要的理论计算方法。第三章,我们提出了采用超高斯脉冲来诱导实现CO分子的定向。与高斯脉冲诱导的分子定向相比,在相同的参数下,超高斯脉冲诱导的分子定向能获得更高的定向度。通过比较最大定向度随时间的变化发现,超高斯脉冲诱导分子定向更难达到纯绝热状态,因此具有更多的脉宽进行选择来实现无场定向。通过增加形状参数N,以及选择合适的激光强度能够有效的提高分子定向度。此外相比于高斯脉冲,超高斯脉冲更适合在较高温度下诱导分子定向。第四章,我们提出了采用两束椭圆偏振脉冲诱导实现CO分子的定取向。结果表明使用椭圆偏振光可以有效的实现三维的分子取向和二维的分子定向,分子定向只沿着x,y两个偏振方向,这种现象与相关的转动态布居有关系。通过改变椭圆参数可以有效的控制场中和场后的分子定取向。另外,两束椭圆偏振光的延迟时间也是影响分子定取向的重要因素。第五章,我们提出了采用太赫兹频率的整型啁啾脉冲诱导实现CH3Cl分子的定向。通过与不加啁啾部分的结果进行对比,我们发现在相同的激光参数下,这种整型啁啾脉冲更有利于提高分子的定向度。为了获取更高的定向度,我们分析了啁啾参数、形状参数等对分子最大定向度的影响,研究表明通过选择合适的啁啾参数以及形状参数,可以有效的增大分子的最大定向度;研究发现分子的最大定向度与激光能量的不对称度有着密切的关系。我们还发现由于相位的瞬间变化,这种整型啁啾脉冲诱导的分子定向无法达到纯绝热状态。除此之外,具有特定KM值的初始转动态也会对分子的定向产生较大的影响。第六章,我们对本文的三个研究工作进行了总结,然后对下一步的工作进行了展望。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘劲松

导师: 孟庆田

关键词: 分子定取向,超高斯脉冲,椭圆偏振脉冲,整型啁啾脉冲,分子

来源: 山东师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,物理学,无线电电子学

单位: 山东师范大学

基金: 国家自然科学基金(NO:11674198)

分类号: TN249;O561

总页数: 67

文件大小: 6879K

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标签：分子定取向论文;  超高斯脉冲论文;  椭圆偏振脉冲论文;  整型啁啾脉冲论文;  分子论文;