原子阿秒瞬时吸收谱研究

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随着高次谐波技术的发展,阿秒脉冲得以被应用到实验中。许多原子分子物理现象,例如:Autler-Townes能级分裂,Fano自电离和电磁诱导透明等,在阿秒脉冲参与下有了新的表现。最近,许多实验基于泵浦探测技术,通过改变阿秒脉冲与飞秒脉冲的相对延迟,来观察瞬时吸收谱的变化。这种方法用来分析原子分子体系在飞秒脉冲作用下的动力学过程。在飞秒激光作用下,束缚态能级会被强烈的耦合,系统ACstark移动效应以及能级跃迁过程会受到延迟时刻改变的影响,显现出阿秒尺度的变化。这种阿秒的尺度效应很难用非瞬时的理论分析,像利用旋转波近似很难解释吸收谱中随延迟变化的相干条纹现象。本文主要分析在阿秒脉冲和飞秒脉冲激光场混合作用下,三能级系统的阿秒瞬时吸收过程。并且利用绝热近似将三能级系统进一步简化为二能级系统,然后解析的求解分析系统瞬时吸收过程。还针对He的瞬时吸收谱实验,分析了随延迟变化的吸收谱中相干条纹现象。我们认为相干条纹的产生原因是由于束缚能级在缀饰场下被强烈耦合,导致束缚能级与缀饰场振荡混合产生多光子能量移动的Floquet态。之后,相邻的Floquet态由于飞秒脉冲展宽的作用辐射谱线重叠在一起,在延迟时刻改变下发生相干的变化。二能级绝热近似系统可以对吸收谱中的相干条纹给出清晰直观的认识。我们进一步利用单电子近似含时Schr?dinger方程对He的瞬时吸收谱进行了模拟计算,具体分析了在较弱和较强的飞秒脉冲下,这两种情况He的瞬时吸收谱随延迟的变化。发现在较强的飞秒脉冲下,瞬时吸收谱中的谱线相干现象会变的更加复杂。并且,讨论了阿秒脉冲作用的延迟时刻对系统终态的高能量里德堡态占据数概率的影响情况,利用吸收谱的强度分布来分析实际占据数概率的变化情况。我们发现占据数会受到多光子跃迁的过程影响,这种多光子过程会受延迟时刻的改变被调制,为提高里德堡态占据数的实验技术方法提供可能的参考。最后,我们尝试利用多组态含时Hartree-Fock方程(MCTDHF)去计算模拟He的瞬时吸收谱。
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