【摘要】：飛秒激光脈沖的泵浦-探測技術(shù)通過調(diào)節(jié)泵浦脈沖和探測脈沖之間的時間延遲實現(xiàn)了飛秒量級的時間分辨測量,是研究超快過程的常用手段。傳統(tǒng)的泵浦-探測測量中,探測激光脈沖的強度可以看作對靶物質(zhì)的微擾,實現(xiàn)對泵浦激光觸發(fā)體系動力學(xué)過程的探測。三階微擾論已經(jīng)能夠很好地解釋相應(yīng)的物理過程。中等強度激光場是弱場和強場的過渡區(qū)域,這里激光脈沖的電場較強而系統(tǒng)的電離/解離仍能被忽略,微擾論已經(jīng)不再適用于相應(yīng)物理過程的解釋。中等強度激光脈沖與原子分子相互作用的高度非線性給我們認(rèn)識相關(guān)物理過程帶來了極大困難。目前,對于中等強度激光場中原子、分子的動力學(xué)的研究較少。為了更好地理解中等強度激光脈沖與原子相互作用的電子動力學(xué),我們基于三階微擾論并在躍遷偶極矩中引入修正因子,提出了適用于原子多能級系統(tǒng)的解析模型。這一模型繼承了微擾論直觀描述物理現(xiàn)象的優(yōu)點。銣原子基態(tài)5s ~2S_(1/2)和第一個精細(xì)結(jié)構(gòu)激發(fā)態(tài)5p ~2P_(1/2,3/2)之間的躍遷強度遠(yuǎn)大于其它躍遷,組成了一個孤立性很好的V型三能級系統(tǒng),常常被用來提出和檢測理論模型。借助于雙邊費曼圖,我們具體構(gòu)建了適用于中等強度激光場中銣原子吸收譜的解析公式,并用來定量地提取銣原子瞬態(tài)吸收光譜中蘊含的價電子動力學(xué)信息,進而解釋中等強度光場中銣原子的超快過程。實驗上,本文利用飛秒激光脈沖并控制泵浦、探測脈沖的強度,在銣原子蒸汽靶中進行瞬態(tài)吸收光譜的測量。時間延遲依賴的吸收光譜與解析模型結(jié)果相符合,證明了解析模型的有效性。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN249;O562
【圖文】：

接反映其壽命信息。此外，激光脈沖可以有效地耦合不同的量子態(tài)，這就意味著通過對激光脈沖的控制實現(xiàn)對目標(biāo)系統(tǒng)相位的有效操控。圖1-1 理論和實驗觀察到的 Fano 共振圖像[11]。超短脈沖激光器的誕生讓之前關(guān)于量子態(tài)相位信息的構(gòu)想成為現(xiàn)實。當(dāng)激光 n mmnE Et

4圖1-2 少周期飛秒激光的阿秒條紋圖[13]�，F(xiàn)如今，得益于啁啾脈沖放大技術(shù)，高功率的飛秒脈沖激光器已經(jīng)商業(yè)化。對于一個典型飛秒激光器，其輸出參數(shù)為脈沖寬度 30 fs，單脈沖能量 3 mJ，重復(fù)頻率 1 kHz。激光束在聚焦之后，光功率密度接近一個原子單位（1 a.u. = 3.5116 1 0W/cm2），它的電場已經(jīng)能明顯改變原子內(nèi)部的庫侖場。飛秒脈沖經(jīng)過進一步頻譜展寬和壓縮后，可以獲得近似單周期（4 fs）的毫焦量級飛秒脈沖 [15]。隨著高次諧波產(chǎn)生和阿秒物理的發(fā)展 [12,13]

法諾線型間的相互變化歸因于分立量子態(tài)偶極子的相位變化。這一理論在隨后的許多工作中 [14 23]得到了驗證。在他們之后的另一項研究中飛秒脈沖通過強場電離終止偶極子時間演化。通過調(diào)節(jié)飛秒脈沖和紫外的時間延遲，他們觀察到了完整的法諾線型的建立過程，如圖 1-3 所

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本文編號：2760572