组合脉冲参数对孤立阿秒脉冲产生的影响

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随着激光技术的发展,飞秒激光脉冲在许多领域有着广泛的应用,但它却无法观测到阿秒尺度的超快现象和瞬态过程,所以阿秒脉冲的实现有着重大的应用前景和价值。目前在实验上获得的最短的光脉冲为80阿秒.要求采用3.3飞秒的驱动脉冲与氖原子作用,由于技术上的问题,当前实验上得到的这种光脉冲能量较低,导致产生的阿秒脉冲效率低,难用于各种实际应用。因此,本文提出采用较长脉宽组合脉冲方案获得单个阿秒脉冲。  在本论文中,我们通过Crank-Nicolson数值积分方法求解一维含时薛定谔方程,研究了较长脉宽组合脉冲方案中各参数(波长、强度、脉宽、相对相位等)对高次谐波谱及单个阿秒脉冲产生的影响,并首次由合成电场的光学振荡频率解释了附加脉冲波段对谐波谱的影响。通过分析组合脉冲激光电场的机理,对该方案中的参数进行优化,匹配最佳参数后得到了73阿秒的孤立脉冲。  首先,我们说明了采用的较长脉宽组合脉冲方案可以等效于单一短脉冲的作用,却克服了短脉冲低输出能量导致的阿秒脉冲能量低的困难。  其次,通过对组合脉冲激光电场的机制分析,给出了在产生高次谐波和获得阿秒脉宽时,附加脉冲采用红外波段得到的结果要优于采用可见光波段的理论解释。通过对强度、脉宽和相对相位对阿秒脉冲产生影响的研究,我们发现,适当增大附加脉冲的强度有利于获得较短的阿秒脉冲,而附加脉冲脉宽的变化对阿秒脉冲并不产生影响。当两束激光脉冲的相对相位为零时,获得阿秒脉宽最理想。  最后,通过的参数的逐步选取与优化,得到参数的最佳匹配。当采用15飞秒/800纳米和15飞秒/2000纳米的组合脉冲,相对相位为零时,得到了73阿秒的孤立脉冲。
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