飞秒强场中三态k2分子的Autler-Townes分裂和波包运动研究

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超短超强激光技术的快速发展促进了强激光场与物质相互作用的理论和实验研究。其中,利用超短激光脉冲控制原子/分子的Autler-Townes(AT)分裂、波包动力学过程和态布居数转移不仅是激光与物质相互作用研究的重要内容,同时也是分子动力学研究的热点课题。本课题采用含时量子波包方法,研究了泵浦-探测强激光场参数对三态阶跃型K2分子的光电子能谱(包括AT分裂)、波包运动以及态布居数的影响,探索双色场调控AT分裂通道选择、波包运动和态布居数转移的条件方法。主要工作包括以下几个方面:(1)利用三态模型和含时量子波包法,理论研究了延时为零时,强飞秒泵浦-探测激光场中场强和波长对三态阶跃型K2分子光电子能谱AT分裂的影响。分别研究了共振激光场,近共振激光场和远共振激光场这三种情况下AT分裂的特点。并且首次量化了这些因素对峰移和AT间距的影响。(2)利用三态模型和含时量子波包法,理论研究了延时不为零(1800 fs)时,强飞秒泵浦-探测激光场中泵浦波长和脉宽对三态阶跃型K2分子波包运动的影响。结果表明波包在激发态势能面上周期性运动。波包的周期不随泵浦波长的变化而变化,振幅随着脉宽的增大而减小。由于波包的运动会导致光电子能谱和态布居数的变化,因此,接下来我们还研究了延时、泵浦场强、泵浦波长、脉宽对光电子能谱和态布居数的影响,并且对激发态布居数随这些参数的变化进行了量化。结果发现,波包的周期性运动导致了光电子能谱的周期性变化。场强较弱、脉宽较短时,光电子能谱均不可能发生AT分裂。延时和泵浦波长影响能峰的结构、位置和相对峰高。延时、泵浦场强、泵浦波长和脉宽影响Rabi振荡,而Rabi振荡的变化又导致了基态和激发态布居数周期性变化。量化这些因素对激发态布居数的影响不仅验证了此周期性变化规律,还表明变化频率随着泵浦场强和脉宽的增大而变化。本文的研究成果可以为实验上实现分子的光控制以及量子操控过程一定的参考,并为进一步研究与K2分子性质类似的原子/分子的动力学特性供一定的参考。
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