冯立强

(辽宁工业大学理学院,辽宁 锦州 121001)

0 引言

随着激光脉宽由皮秒进入到飞秒和阿秒范围,人们已经可以观察原子单位以下的电子运动,并对其进行精确调控[1]。

目前,激光驱动原子、分子产生高次谐波是获得阿秒脉冲的有效方法[2-4]。经过近30年的研究,半经典三步模型[5]被认为是理解高次谐波辐射最成功的机制,即谐波辐射过程包括电离过程、加速过程以及回碰过程三个步骤。在此三步过程之后,系统会辐射高能量的光子,其频率是基频激光场的整数倍。如果想要获得孤立阿秒脉冲,需要在谐波光谱上选取适当的谐波进行叠加。在三步模型的指导下,人们又提出了利用组合场[6,7]、啁啾场[8,9]以及非均匀驱动场[10]等方法来获得高光子能量的阿秒脉冲。目前有许多方法可以获得高光子能量阿秒脉冲,但是,较低的脉冲强度是阻碍其实际应用的障碍。因此,目前在高次谐波研究中,除了尽量延伸谐波截止能量之外,另外一个研究重点是如何提高谐波强度,进而增强阿秒脉冲的强度。例如,在原子体系中利用叠加初始态的方法获得高强度谐波及阿秒脉冲[11],在分子体系中利用高振动态作为初始态来增强谐波及阿秒脉冲强度[12]。

利用上述方法可以增强高次谐波及阿秒脉冲强度,但在实验中精确获得这些初始态是比较困难的。因此,本文提出一种利用共振电离机制来提高原子和分子辐射高次谐波强度的方法。在该方法下,谐波强度都有超过1个数量级的增强。……