利用單光子和雙光子共振電離增強He原子諧波強度

袁 泉，馮立強

(遼寧工業(yè)大學(xué)理學(xué)院，錦州 121001)

1 引 言

高次諧波是強激光場與物質(zhì)的非線性相互作用所產(chǎn)生的一種現(xiàn)象.在過去得20年中，高次諧波作為可以有效獲得極紫外光源、X射線光源以及阿秒脈沖的工具被廣泛研究[1-3].高次諧波的輻射過程可以分為三步[4].首先，電子在激光作用下發(fā)生電離；隨后，獲得自由的電離在激光場中加速，并獲得一定能量；最后，具有一定能量的電子在激光反向驅(qū)動下與原子核碰撞，在此過程中會輻射處基頻場倍數(shù)的高頻光子，即高次諧波.在諧波光譜上選取適當(dāng)?shù)膮^(qū)域疊加可獲得阿秒范圍的孤立脈沖.

基于三步模型，獲得高強度高光子能量的孤立阿秒脈沖的前提條件為：(1)具有較大諧波截止能量和較寬的諧波連續(xù)區(qū)；(2)具有較強的諧波強度；(3)諧波連續(xù)區(qū)最好由單一諧波輻射峰貢獻產(chǎn)生.因此，為了盡量滿足上述條件，人們提出了許多方法.例如：單周期超強激光驅(qū)動場[5]；組合場波形優(yōu)化[6，7]以及啁啾調(diào)頻場[8，9].

雖然在上述方案執(zhí)行下可以獲得許多阿秒范圍的孤立脈沖，但是，但是多數(shù)脈沖的強度不足以支持其在實際中的應(yīng)用，即在上述方案中幾乎很難同時滿足上述提到的3個前提條件.因此，本文提出一種利用啁啾調(diào)頻場以及共振電離的方法同時滿足獲得高強度高光子能量孤立阿秒脈沖的3個前提條件.最后，在該方案支持下成功獲得了40 as的高強度孤立阿秒脈沖.

2 計算方法

在單電子近似下，He原子在……