飛秒激光場中雙原子分子布居轉(zhuǎn)移的理論研究.pdf

1、一直以來分子不同束縛態(tài)之間的布居轉(zhuǎn)移是超快光學(xué)的核心研究內(nèi)容，廣泛應(yīng)用于量子計算、原子分子碰撞動力學(xué)、原子分子光譜以及光控化學(xué)反應(yīng)等領(lǐng)域。在飛秒激光場中如何實現(xiàn)控制分子布居的高效轉(zhuǎn)移是人們研究的重點。本文采用一維含時量子波包的方法求解系統(tǒng)含時薛定諤方程，利用傅里葉網(wǎng)格法和分裂算符法求解波包的初始值以及波包隨時間的演化。
　　在控制布居轉(zhuǎn)移的研究中，我們利用受激拉曼絕熱通道(Stimulated Raman AdiabaticPas

2、sage STIRAP)的方法，研究在飛秒激光的作用下氫化鈉分子各電子態(tài)之間的布居轉(zhuǎn)移，具體分析各電子態(tài)波包隨時間的演化。計算結(jié)果表明，利用STIRAP方法可以實現(xiàn)分子布居的高效轉(zhuǎn)移。
　　我們研究了激光強度對布居轉(zhuǎn)移的影響。計算結(jié)果表明，分子布居轉(zhuǎn)移效率隨著兩束激光強度的增大而升高，當(dāng)激光強度為5.0×1012W/cm2時，布居轉(zhuǎn)移的效率可以超過95％，繼續(xù)增加激光強度到8.0×1012W/cm2時，布居轉(zhuǎn)移的效率可以接近100

3、％。
　　我們研究了延遲時間對布居轉(zhuǎn)移的影響，通過改變延遲時間控制分子布居轉(zhuǎn)移的效率。對于不同延遲時間下的布居轉(zhuǎn)移情況，我們具體的分析了其對應(yīng)的物理機制，最終得出在兩束部分重疊的逆序激光脈沖，即τ=-15fs時可以獲得最高的布居轉(zhuǎn)移效率。
　　兩束激光的失諧會影響分子布居的轉(zhuǎn)移效率。通過計算，發(fā)現(xiàn)激光失諧會降低布居轉(zhuǎn)移的效率，但兩束激光滿足雙光子共振條件（兩束激光的失諧相等）時，分子布居轉(zhuǎn)移的效率也可以超過90％。