亞周期脈沖作用下原子布居數(shù)轉(zhuǎn)移的載波——包絡(luò)相位效應(yīng).pdf

1、隨著超快激光技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)在實驗室中多個頻段上獲得了單周期甚至亞周期的超短激光脈沖。而對于超短激光脈沖以及其與物質(zhì)相互作用的研究也漸漸成為當(dāng)今強場激光物理最活躍的研究課題之一。本學(xué)位論文以亞周期激光脈沖與原子相互作用時載波.包絡(luò)相位的影響為中心，采用數(shù)值求解密度矩陣和含時薛定諤方程兩種方法，主要研究了亞周期激光脈沖與原子相互作用時，不同脈沖參數(shù)(脈沖強度、脈寬、中心頻率等等)下系統(tǒng)能級之間布居數(shù)的轉(zhuǎn)移隨載波-包絡(luò)相位的變化。

2、>　　 首先，本文對于亞周期脈沖的時域描述進(jìn)行了分析，引入了解析包絡(luò)的矢勢表達(dá)式作為亞周期脈沖表達(dá)式。這種表達(dá)式中不包含直流分量，并且頻譜分布也不隨載波-包絡(luò)相位變化，因而是自洽的脈沖表達(dá)式。這一表達(dá)式的提出為研究亞周期脈沖與物質(zhì)的相互作用提供了必要的基礎(chǔ)。
　　 其次，通過數(shù)值求解密度矩陣方程(忽略弛豫效應(yīng))，研究二能級原子系統(tǒng)與亞周期脈沖的相互作用過程，對在不同的脈沖參數(shù)下，原子系統(tǒng)各能級之間布居數(shù)的轉(zhuǎn)移與載波-包絡(luò)相位之

3、間的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的分析。我們發(fā)現(xiàn)原子系統(tǒng)的初始狀態(tài)對布居數(shù)的轉(zhuǎn)移有很大影響。與亞周期脈沖相互作用之后，相較于非相干原子，相干耦合二能級原子的布居數(shù)轉(zhuǎn)移更加明顯，而且其關(guān)于載波-包絡(luò)相位的振蕩周期也由π變?yōu)榱?π。這些特性對于使用布居數(shù)轉(zhuǎn)移來確定亞周期脈沖的載波-包絡(luò)相位有很大的幫助。
　　 為了對以上的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的驗證，我們通過直接數(shù)值求解含時薛定諤方程，得到了原子基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)之間布居數(shù)轉(zhuǎn)移與亞周期脈沖載波-包絡(luò)相位之