激光驱动晶体发射高次谐波效率随波长的变化关系

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强激光与原子、分子、等物质的相互作用包含着众多新奇的物理现象,是物理研究的重点和前沿。飞秒技术的快速发展,使得强激光场中原子分子产生的高次谐波有了广泛的应用和重要的研究价值,如高次谐波是合成超强阿秒脉冲(1as=10-18s)的重要手段之一。近年来,人们的研究对象慢慢从原子分子向固体过渡。2011年,科学家首次在实验上获得了晶体发射的高次谐波,随后的几年里,涌现出了大量的强激光-晶体相互作用的理论研究,设法来解释晶体发射高次谐波的产生机制。原子分子高次谐波的产生机制,我们可以用半经典的“三步”模型了来解释。由于晶体具有高密度、周期性结构特征,晶体发射高次谐波的产生机制仍旧在探索阶段。大量的实验表明,晶体产生的高次谐波具有更高的强度,如何提高晶体的谐波发射效率也是目前的热门研究。在本文中,我们通过对激光驱动晶体产生高次谐波的动力学过程模拟,研究了长波长单色激光驱动晶体产生的高次谐波谱随波长的变化规律。研究发现,当激光强度和谐波能量积分范围相同时,高次谐波谱第一平台的发射效率随波长的变化关系并不明显,但是第二平台的发射效率随波长的增加而增加,进而分析得出第二平台的发射效率随激光波长的变化规律.此外,结合晶体的能带结构和电子在不同能带之间的隧穿,进一步说明不同波长的激光场对晶体驱动的影响。
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