双色激光作用下氦离子不对称光电子动量分布的理论模拟

论文摘要

快速发展的激光技术为物理学家们探索微观世界的电子动力学过程提供了有效的手段。在强激光场与原子或分子相互作用的过程中,产生了多种引起人们关注的高阶非线性物理现象,比如阈上电离、非次序双电离、隧穿电离、多光子电离、高次谐波产生等,作为基本物理过程之一的多光子电离是我们主要的研究工作。本文基于对含时薛定谔方程的求解,理论研究了一维和二维情形下氦离子光电子动量分布,具体的内容概述如下:（1）理论研究了一维氦离子与线偏振双色激光场相互作用的电离特性。在单色激光场下电子只有一种电离方式,得到的光电子动量分布是对称的。在双色激光场作用下,我们的计算结果表明在无时间延迟和有时间延迟情况下光电子动量均呈现不对称分布。为了探究这种不对称性产生的物理机制,我们对双色激光场中电子的两种电离方式,直接电离过程和非直接电离过程,进行了理论分析。在计算过程中,采用控制激光强度的方法,首先将两个电离过程的波函数进行分离,然后利用波函数的叠加原理将两个电离过程中得到的波函数进行叠加,最终得到了不对称的光电子动量分布。通过以上分析我们证实了光电子动量分布的不对称是由两个电离过程之间的干涉造成的。（2）为了与实验上的光电子动量分布进行比对,我们对双色圆偏振激光作用下的氦离子的动量分布进行了理论计算。计算过程中我们采用的是二维软核势,激光为两束右旋圆偏振激光。计算结果表明,在无时间延迟情况下二维光电子动量呈现了不对称的圆形分布,而在有时间延迟情况下呈现了不对称的环形分布。双色圆偏振激光场与一维双色场一样可以使电子以两种方式电离。与一维情形不同的是,二维情况下的第一激发态有2p+态和2p-态,是简并态,通过分析这两个简并态的布居数,我们发现在文中所采用的激光条件下,非直接电离过程中,电子首先跃迁到2p-态,然后再电离。为了探究不对称圆形光电子动量分布和不对称环形光电子动量分布产生的物理机制,在波函数传播的过程中,通过在总波函数中减掉2p-态的分布来抑制非直接电离过程,最终得到了对称的圆形动量分布,因此我们推断仍然是由于两个电离过程的干涉导致了上述动量谱分布。为了进一步验证我们的推测,采用了与一维情形一样的方法,将两个电离过程进行分离,然后再相干叠加,得到了无时间延迟情况下的不对称圆形动量分布和有时间延迟情况下的不对称环形动量分布。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 贾景超

导师: 苗向阳

关键词: 双色激光场,光电子动量分布,薛定谔方程,时间延迟,干涉

来源: 山西师范大学

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: 山西师范大学

基金: 国家自然科学基金(11404204,11504221),原子分子和材料光谱测量与分析山西省重点实验室,山西省青年科技研究基金(2015021023),山西省高等学校优秀青年学术带头人支持计划,2017年度山西师范大学研究生科研创新项目

分类号: O562;TN249

DOI: 10.27287/d.cnki.gsxsu.2019.001037

总页数: 38

文件大小: 2590K

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标签：双色激光场论文;  光电子动量分布论文;  薛定谔方程论文;  时间延迟论文;  干涉论文;