椭偏激光场中Ar原子高次谐波产生研究
超短超强激光脉冲技术的发展使得诸多非线性相互作用及规律的研究得以开展。高次谐波产生作为强场物理现象之一被广泛研究。高次谐波产生是获得桌面化短波相干光源与阿秒脉冲的重要方式。高次谐波产生过程的半经典图像“电离—加速—复合”提供了研究原子分子量子态及演化动力学的物理基础。结合分子取向，获得谐波谱信息，可以获得实验靶材分子轨道成像。改变光场参量，如偏振、相位等，能够解析高次谐波产生过程中各种物理效应。 本论文从实验角度测量了Ar原子在椭偏光场下的高次谐波辐射光谱，重点分析了平台区及近阈值区谐波的椭偏依赖现象。首先，基于非绝热半经典的理论，比较了长短轨迹下低阶谐波与高阶谐波强度的归一化比值，发现随着激光椭偏率的增加，短轨迹下的谐波比率上升相对于长轨迹时的更为明显。结合理论发现非绝热效应在谐波产生过程中起着至关重要的作用，可以影响电子的初始动量以及轨迹调控。“三步模型”图像意味着谐波产生过程中电子与核的复合几率与光场偏振有重要的依赖关系，会随着椭偏率增加快速减小。本研究通过改变偏振及光强，发现整体上Ar高次谐波产率随激光椭偏率的增加而递减，但也发现对近阈值13阶谐波在光强增加到一定程度时会出现明显的异常的椭偏依赖关系；且平台区在特定光强下也出现非线偏光最大产率。实验结果分析表明，针对这种异常依赖可能来自多种物理因素，特别是里德堡态激发。近阈值谐波的异常椭偏依赖蕴含着丰富的物理机制，需要更加深入的理论计算。
高次谐波;偏振激光场;相位匹配;里德堡态;阿秒脉冲
吉林大学
硕士
原子与分子物理
马日
2023
中文
TN241
2023-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）