导读:本文包含了超快激光脉冲论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:脉冲,激光,光子,诱导,子波,光学,函数。
超快激光脉冲论文文献综述
任世为,吴文智[1]（2017）在《超快激光脉冲作用下金薄膜温度和介电函数变化的研究》一文中研究指出金薄膜在表面等离子体共振和表面增强拉曼散射等方面有着广泛的应用,其介电函数受到温度和入射光波长的影响较大。超快激光脉冲具有脉冲宽度短和能量密度高的特点,用其作为一种热源成为研究薄膜材料热传导过程的一个有效手段。从金薄膜的介电函数随波长变化规律出发,结合Lorentz-Drude模型,得到可见光和近红外区域不同温度下金纳米薄膜的介电函数的实部和虚部变化,推导得到不同温度下金纳米薄膜反射率的瞬时变化。使用双温模型得到温度随时间的变化,进一步可以直接带入得到激光脉冲作用下的反射率随时间的变化关系,与实验测量结果比较可加深对激光脉冲加热金属薄膜方面研究工作的理解。(本文来源于《黑龙江大学工程学报》期刊2017年04期）
李志超[2]（2017）在《超短激光脉冲驱动的小分子超快动力学》一文中研究指出进入二十一世纪以来,超快激光物理的发展日新月异,这主要得益于两个方面:实验上,激光技术和实验条件在不断地发展,使得人们可以探索一些新的过程;理论上,随着研究的深入以及数值计算能力的提升,人们对于微观世界有了更深刻的认识。在本文中,我们将从理论的角度对强场过程进行研究。我们研究的对象从简单到复杂(原子→氢分子→一氧化碳分子),围绕的核心问题是强场中关联效应对电离和解离过程的影响,这里的关联不仅包括电子-电子之间的相互作用,也包含了电子-核之间的相互作用。按照这个思路,我的博士论文除绪论外可以分为四个部分。第一部分主要介绍我们的理论方法。首先详细描述了数值求解含时薛定谔方程的理论公式,以及对应的处理步骤。我们的方法是基于第一性原理,所以可以重现出真实的物理过程,与实验数据进行定量的对比。然后在分子体系中,基于玻恩-奥本海默近似下,我们建立原子核的运动方程。这一方程为求解分子的解离过程奠定了基础。最后一部分简要介绍下量子化学软件Molpro的使用方法。借助这一软件,我们可以得到一些复杂分子的势能曲线、分子轨道以及跃迁矩阵等信息,结合之前的原子核运动方程,我们可以研究复杂分子的动力学过程。第二部分是在原子体系下探讨关联效应对电离过程的影响,核心是电子的再散射过程。第一个工作中,我们利用μ介子和质子组成新型原子,利用它高电离能的特性,采用两束X射线与之作用产生高次谐波。我们理论分析了谐波信号与激光脉冲时间延迟的关系,最终通过合成超宽谐波谱,理论上产生了脉宽为130 zs的单个仄秒脉冲。第二个工作是在氦原子中,不同于以往电子再散射导致激发或者非时序双电离,我们设想了一种新的再散射过程—超弹性再散射。这一过程不同之处在于,自由电子在散射过程中可以从母核获得能量。我们采取一束紫外光电离并激发氦原子到达氦离子的激发态,时间延迟的中红外光用来驱动自由电子的再散射过程,通过分析单电离过程中光电子动量谱,我们证实了这一过程的存在。此外,我们还分析了光场条件(紫外光频率,时间延迟)对这一信号的影响。第叁部分是研究氢分子中的解离过程。第一个工作是我们与澳大利亚的Litvinyuk教授合作,研究H_2~+中化学键断裂的时间和位置。他们在实验上利用少周期脉冲通过泵浦探测的方案研究了H_2~+的解离过程,我们在理论上对同一过程进行了数值模拟。通过分析解离信号的不对称性与时间延迟的依赖关系,得出结论:H_2电离产生的H_2~+在15fs后键长延伸到8原子单位,在这个时候电子完成局域化,化学键断裂。此外我们通过改变不同光场强度的计算发现,这一性质在一定光强范围内不会受到影响。第二个工作是关于氢分子离子的隧穿解离。受隧穿电离过程的启发,我们设想了一种新的解离过程—隧穿解离。光场与分子的库仑势作用形成势垒,处于束缚态的核波包可以从势垒隧穿而解离出去。在计算中,我们使用太赫兹(THz)光与H_2~+作用,通过分析解离率随初态能量以及激光强度的变化关系,我们证实了这一过程的存在。原子核波包在位置以及动量空间的演化过程使我们进一步确认了隧穿解离过程。我们还把这一过程和多光子解离进行了对比,来观察它们的不同之处。第叁个工作是研究氢分子中的再散射解离。关于再散射解离之前实验和理论都做过一些研究,不过理论研究主要是在一些近似下进行处理。在这个工作中,我们从第一性原理出发,同时考虑两个电子和原子核的运动,数值模拟了再散射解离过程。我们的数值结果与之前的实验测量相符,发现电离导致的第一次再散射事件可以激发解离过程,读取H_2~+原子核波包随时间的演化。此外,我们还分析了沿H_2双激发态和H_2~+的2pσ_u态解离的比率与散射电子能量的关系。最后一部分是关于CO分子中的电离解离过程,主要是和华东师范大学吴健老师实验组合作的工作。第一个工作是关于CO分子电离解离过程中的光子能量分享。实验上通过符合测量CO电离解离通道中离子和电子能谱,证明了阈上电离过程中多余光子能量可以被电子和原子核共享。振动能量存储,也就是电离过程中众多振动态的布居,在光子能量分享中起着重要的作用。我们的数值模拟不仅证实了实验的结果,也解释了不同能谱所对应的解离通道。此外,我们发现多种轨道的参与以及不同电子态的耦合可以改变电子-核能量共享过程。第二个工作是研究激光耦合对CO~+指向性解离的作用。实验组构思了一种方案来区分电离和解离过程对C~+指向性释放的贡献,研究了双色激光脉冲作用下CO~+解离的不对称性。我们的数值结果重复了不对称性参数随时间延迟的变化趋势,解释了分子不同取向下的解离方式。最后一个工作是关于CO~+解离概率与分子取向的依赖性。实验上排除掉电离过程对分子取向的影响后发现,当分子轴与激光偏振垂直的时候,分子解离概率最大。我们通过数值模拟解释了这一过程发生的物理机制,处于束缚态的CO~+可以通过X~2Σ~+→A~2Π→B~2Σ~+→D~2Π的方式每步吸收一个光子最终解离出去。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-09-13）
杨建[3]（2017）在《利用超快激光脉冲控制分子振动态布居分布》一文中研究指出超快激光与分子的相互作用是量子光学一个相当重要和有意义的研究方向,而控制布居转移和分布是该领域最基础和核心的研究方向。通过调节激光参数,可以控制分子振动态布居分布,激发不同振动态的迭加,实现原子或分子的特定量子态的制备。控制布居分布在振动态光谱学、碰撞动力学、能量再分布和化学反应等方面有重要应用。利用含时量子波包的方法,数值求解含时薛定谔方程,从而求解出相应的波函数,获得相应的布居信息。在文章中我们主要讨论了Na2分子目标态上振动态布居分布的情况,改变半高全宽、延迟时间、激光强度和激光包络,可以有效地控制目标态上振动态布居分布。此外我们也研究了电子态的布居转移和多光子电离对布居的影响,在小于5×1012W/cm2强度内,多光子电离对布居的影响几乎为零。通过光诱导势能面绝热通道(adiabatic passage by light induced potentials)的方法研究了分子中电子态之间的布居转移,并且给出了波包随时间和坐标演化的示意图。改变脉冲参数,能够实现目标态上振动态布居的量子调控。我们分析了半高全宽、延迟时间、激光强度和激光包络对振动态布居分布的影响。计算结果给出了相应激光参数下,各个振动态的激发情况和布居分布,而且通过波包在势能面上演化的过程,解释了不同振动态布居分布的原因。结论得出:随着半高宽的增加,脉冲的带宽变小,改变了波包在势能面上的演化,使更少的振动态布居被激发;随着延迟时间和激光强度的增强,电子态之间的耦合能力变强,改变了光诱导势能面,产生不同的波包分布,导致布居占据更多的振动态;激光包络是通过在峰值强度下激光和分子的有效作用面积的变化,改变波包的演化和分布,实现振动态布居的控制分布。因此通过调节目标态振动布居分布实现特定态制备,可以获得特定量子态。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-01）
党海平[4]（2016）在《利用超快激光脉冲控制双原子分子的定向》一文中研究指出激光与物质相互作用是光学领域内一个很重要的研究课题。本篇学位论文主要是基于刚性转子模型,通过求解激光场作用下的量子刘维尔方程来模拟超快激光脉冲控制分子的场后定向。主要工作概括如下：(1)提出采用一束双色飞秒激光和一束有延时的太赫兹激光来研究CO分子的场后定向。与双色飞秒激光和太赫兹激光相比较,两束激光相结合诱导产生的分子定向远远大于它们单独作用时产生的定向。通过改变两束激光之间的延迟时间能够改变分子的正定向度和负定向度。我们讨论了双色飞秒激光的电场强度、两束激光之间的延时、太赫兹激光的载波包络相位以及初始转动温度对CO分子定向的影响,通过调节飞秒激光的电场强度、两束激光之间的延时以及太赫兹激光的载波包络相位,能够在一定程度上提高分子的定向。发现采用低电场强度的双色飞秒激光和太赫兹激光能够获得有效的分子正定向和负定向。分子的初始转动温度对场后定向有比较大的影响,随着转动温度不断地增加,分子定向急剧地减小。(2)提出运用双色慢开快关整形激光与太赫兹激光脉冲链相结合来模拟CO分子场后定向动力学。比较单独的双色慢开快关整形激光和太赫兹激光脉冲链,两者相结合可以获得有效的场后分子正定向和负定向,并且讨论了太赫兹激光的数目、双色慢开快关整形激光与太赫兹激光脉冲链之间的延迟时间对定向的影响,通过优化太赫兹激光的数目、两束激光之间的延迟时间,能够在很大程度上提高分子的定向,采用一束低电场强度的双色慢开快关整形激光和数目较少的太赫兹激光脉冲链可以获得比较高的分子定向度。我们发现利用双色慢开快关整形激光与太赫兹激光脉冲链相结合,不但能够减少太赫兹激光的数目,而且能够提高分子的定向。与单独的太赫兹激光脉冲链相比,两束激光相结合的方案更方便在实际的实验中应用。随着转动温度的升高,分子定向逐渐地减小,但是,在T=10 K时,分子正定向和负定向依然大于0.5。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-05-30）
陈素梅,赵培德,张勇,房正纪,段立松[5]（2015）在《基于超快激光脉冲瞬态特征的非线性透射率》一文中研究指出根据麦克斯韦方程,结合超快激光脉冲的瞬态特性,在忽略色散的影响下,推导并得出了叁阶非线性各向同性系统中以光强表示的非线性吸收偏微分方程。以高斯脉冲激光为例,给出了该方程的一个近似解。基于该近似解的非线性透射率,不仅与脉冲激光的峰值强度、样品厚度以及介质的双光子吸收系数有关,而且还与描述脉冲主要特性的物理量——激光脉冲半峰全宽以及激发光的频率有关。数值拟合Rhodamine等物质的非线性透射率的实验曲线的结果显示,基于超短脉冲瞬态特性的非线性透射率得出的介质双光子吸收系数大于传统非线性透射率参考公式给出的相应结果,与双光子诱导荧光法的结果基本吻合。(本文来源于《光学学报》期刊2015年02期）
宋洪胜,刘桂媛,秦希峰,张宁玉,程传福[6]（2013）在《菲涅耳衍射区超快激光脉冲散斑场特性的研究》一文中研究指出将散斑场的研究拓展到超快激光领域,进而引入了超快散斑的概念。首先在理论上研究了超快脉冲照明随机粗糙表面在菲涅耳衍射区域形成的超快散斑光场及其自相关函数,然后利用光场的自相关、强度系综平均和强度自相关等统计函数导出散斑强度自相关函数。发现超快散斑的强度相关随着时间的推迟逐渐呈现出周期性振荡的特征,且振荡频率依次增大。利用对菲涅耳衍射区超快散斑场的计算模拟,发现了诸如散斑颗粒随时间逐渐增大、颗粒中出现频率越来越大的干涉条纹以及干涉条纹由观察面两侧向中心方向依次消失等一系列全新的动态演化规律。(本文来源于《光学学报》期刊2013年09期）
杨景辉,张楠,朱晓农[7]（2013）在《利用相干光照明的纹影成像装置研究飞秒激光脉冲烧蚀铝靶喷射物相位的超快时间演化》一文中研究指出本文提出了一种基于纹影成像装置的新型相位检测方法,并使用该方法对飞秒激光烧蚀铝靶产生的喷射物的超快相位演化过程进行了实验研究.与传统的纹影法不同,本文的相位检测方法使用相干光作为成像照明光,利用未透过样品的背景光作为参考光,借助透过样品后在纹影装置刀口处衍射的照明光与背景照明光的干涉,检测样品的相位;其最显着的优点是能够清晰反映被测样品mπ或2mπ(m为整数)的相位改变.利用该方法,结合抽运-探测技术,研究了激光流量为5.4J/cm2的50fs脉冲激光烧蚀铝靶产生的喷射物的超快相位演化.实验发现,烧蚀过程中形成的喷射物可分为叁个相位不同的区域,分别对应等离子体态的喷射物、后续的垂直靶面喷射的物质和冲击波.其中,等离子体态的喷射物在0—9.0ns的时间延迟内,由于膨胀和电子复合作用,相位变化超过π;而后续的垂直靶面的喷射物在此时间内的相位变化没有超过π.(本文来源于《物理学报》期刊2013年13期）
秋凌[8]（2013）在《定格世界最快激光脉冲原子》一文中研究指出世界最快的激光脉冲能够定格正在超速运行的电子和原子,美国亚利桑那大学的物理学家利用这种脉冲已经捕捉到分子分裂、电子从原子里逃逸出来的动态画面。他们的研究有助于我们更好地了解分子过程,并最终在很多可能的应用中控制它们。1878年,当时的一系列照片解决了一个长期存在的谜题:是不是正在飞奔的马始终都有一部分身体接触到地面?结果证明不是。爱德(本文来源于《科学大观园》期刊2013年04期）
任晓荣,李建[9]（2012）在《超快激光脉冲在随机表面上的传播特性研究》一文中研究指出本文采用格林函数法和边界条件,计算模拟了飞秒激光脉冲在自仿射随机表面上的传播过程。计算结果表明,飞秒脉冲在界面上是沿界面向两边传播的,衍射场的光强分布和散斑颗粒都随着时间的变化而变化。脉冲宽度不同的入射激光脉冲照射到同一个随机表面上时,散斑场的光强、光强的对比度都随着脉冲宽度的变化而变化,但散斑光强分布的几乎不变。(本文来源于《山东轻工业学院学报(自然科学版)》期刊2012年04期）
[10]（2012）在《世界最快激光脉冲定格超速运行电子原子》一文中研究指出据物理学家组织网报道,世界最快的激光脉冲能够定格正在超速运行的电子和原子,美国亚利桑那大学的物理学家利用这种脉冲已经捕捉到分子分裂、电子从原子里逃逸出来的动态画面。他们的研究有助于我们更好地了解分子过程,并最终在很多可能的应用中控制它们。(本文来源于《考试(高中理科)》期刊2012年12期）
超快激光脉冲论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
进入二十一世纪以来,超快激光物理的发展日新月异,这主要得益于两个方面:实验上,激光技术和实验条件在不断地发展,使得人们可以探索一些新的过程;理论上,随着研究的深入以及数值计算能力的提升,人们对于微观世界有了更深刻的认识。在本文中,我们将从理论的角度对强场过程进行研究。我们研究的对象从简单到复杂(原子→氢分子→一氧化碳分子),围绕的核心问题是强场中关联效应对电离和解离过程的影响,这里的关联不仅包括电子-电子之间的相互作用,也包含了电子-核之间的相互作用。按照这个思路,我的博士论文除绪论外可以分为四个部分。第一部分主要介绍我们的理论方法。首先详细描述了数值求解含时薛定谔方程的理论公式,以及对应的处理步骤。我们的方法是基于第一性原理,所以可以重现出真实的物理过程,与实验数据进行定量的对比。然后在分子体系中,基于玻恩-奥本海默近似下,我们建立原子核的运动方程。这一方程为求解分子的解离过程奠定了基础。最后一部分简要介绍下量子化学软件Molpro的使用方法。借助这一软件,我们可以得到一些复杂分子的势能曲线、分子轨道以及跃迁矩阵等信息,结合之前的原子核运动方程,我们可以研究复杂分子的动力学过程。第二部分是在原子体系下探讨关联效应对电离过程的影响,核心是电子的再散射过程。第一个工作中,我们利用μ介子和质子组成新型原子,利用它高电离能的特性,采用两束X射线与之作用产生高次谐波。我们理论分析了谐波信号与激光脉冲时间延迟的关系,最终通过合成超宽谐波谱,理论上产生了脉宽为130 zs的单个仄秒脉冲。第二个工作是在氦原子中,不同于以往电子再散射导致激发或者非时序双电离,我们设想了一种新的再散射过程—超弹性再散射。这一过程不同之处在于,自由电子在散射过程中可以从母核获得能量。我们采取一束紫外光电离并激发氦原子到达氦离子的激发态,时间延迟的中红外光用来驱动自由电子的再散射过程,通过分析单电离过程中光电子动量谱,我们证实了这一过程的存在。此外,我们还分析了光场条件(紫外光频率,时间延迟)对这一信号的影响。第叁部分是研究氢分子中的解离过程。第一个工作是我们与澳大利亚的Litvinyuk教授合作,研究H_2~+中化学键断裂的时间和位置。他们在实验上利用少周期脉冲通过泵浦探测的方案研究了H_2~+的解离过程,我们在理论上对同一过程进行了数值模拟。通过分析解离信号的不对称性与时间延迟的依赖关系,得出结论:H_2电离产生的H_2~+在15fs后键长延伸到8原子单位,在这个时候电子完成局域化,化学键断裂。此外我们通过改变不同光场强度的计算发现,这一性质在一定光强范围内不会受到影响。第二个工作是关于氢分子离子的隧穿解离。受隧穿电离过程的启发,我们设想了一种新的解离过程—隧穿解离。光场与分子的库仑势作用形成势垒,处于束缚态的核波包可以从势垒隧穿而解离出去。在计算中,我们使用太赫兹(THz)光与H_2~+作用,通过分析解离率随初态能量以及激光强度的变化关系,我们证实了这一过程的存在。原子核波包在位置以及动量空间的演化过程使我们进一步确认了隧穿解离过程。我们还把这一过程和多光子解离进行了对比,来观察它们的不同之处。第叁个工作是研究氢分子中的再散射解离。关于再散射解离之前实验和理论都做过一些研究,不过理论研究主要是在一些近似下进行处理。在这个工作中,我们从第一性原理出发,同时考虑两个电子和原子核的运动,数值模拟了再散射解离过程。我们的数值结果与之前的实验测量相符,发现电离导致的第一次再散射事件可以激发解离过程,读取H_2~+原子核波包随时间的演化。此外,我们还分析了沿H_2双激发态和H_2~+的2pσ_u态解离的比率与散射电子能量的关系。最后一部分是关于CO分子中的电离解离过程,主要是和华东师范大学吴健老师实验组合作的工作。第一个工作是关于CO分子电离解离过程中的光子能量分享。实验上通过符合测量CO电离解离通道中离子和电子能谱,证明了阈上电离过程中多余光子能量可以被电子和原子核共享。振动能量存储,也就是电离过程中众多振动态的布居,在光子能量分享中起着重要的作用。我们的数值模拟不仅证实了实验的结果,也解释了不同能谱所对应的解离通道。此外,我们发现多种轨道的参与以及不同电子态的耦合可以改变电子-核能量共享过程。第二个工作是研究激光耦合对CO~+指向性解离的作用。实验组构思了一种方案来区分电离和解离过程对C~+指向性释放的贡献,研究了双色激光脉冲作用下CO~+解离的不对称性。我们的数值结果重复了不对称性参数随时间延迟的变化趋势,解释了分子不同取向下的解离方式。最后一个工作是关于CO~+解离概率与分子取向的依赖性。实验上排除掉电离过程对分子取向的影响后发现,当分子轴与激光偏振垂直的时候,分子解离概率最大。我们通过数值模拟解释了这一过程发生的物理机制,处于束缚态的CO~+可以通过X~2Σ~+→A~2Π→B~2Σ~+→D~2Π的方式每步吸收一个光子最终解离出去。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
超快激光脉冲论文参考文献
[1].任世为,吴文智.超快激光脉冲作用下金薄膜温度和介电函数变化的研究[J].黑龙江大学工程学报.2017
[2].李志超.超短激光脉冲驱动的小分子超快动力学[D].上海交通大学.2017
[3].杨建.利用超快激光脉冲控制分子振动态布居分布[D].大连理工大学.2017
[4].党海平.利用超快激光脉冲控制双原子分子的定向[D].大连理工大学.2016
[5].陈素梅,赵培德,张勇,房正纪,段立松.基于超快激光脉冲瞬态特征的非线性透射率[J].光学学报.2015
[6].宋洪胜,刘桂媛,秦希峰,张宁玉,程传福.菲涅耳衍射区超快激光脉冲散斑场特性的研究[J].光学学报.2013
[7].杨景辉,张楠,朱晓农.利用相干光照明的纹影成像装置研究飞秒激光脉冲烧蚀铝靶喷射物相位的超快时间演化[J].物理学报.2013
[8].秋凌.定格世界最快激光脉冲原子[J].科学大观园.2013
[9].任晓荣,李建.超快激光脉冲在随机表面上的传播特性研究[J].山东轻工业学院学报(自然科学版).2012
[10]..世界最快激光脉冲定格超速运行电子原子[J].考试(高中理科).2012
论文知识图
