双色圆偏场中氢原子动量谱的轨线理论研究

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在强场物理中,双色圆偏场相比线偏场能够获得更多的原子电离信息。论文中使用了半经典轨线理论方法,在反旋和共旋两种情况下分别计算了双色圆偏场中氢原子的电离。基于原有的理论方法基础之上加以修正,引入了两个限制条件,使之适用求解双色圆偏场中的问题。通过改变双色圆偏场中组合电场的各个参数计算得到相应的动量谱。在计算过程中发现当改变组合光场中激光强度比值时动量谱中的干涉条纹会发生明显的变化。并且不同形态特征的干涉条纹对应着不同的物理过程。计算得到的光电子动量谱形态呈现出具有一定规律的“花瓣”结构,并且花瓣的个数与组合电场中的倍频数q有关。当组合电场是反旋时会出现q+1个“花瓣”结构,但是共旋时会出现q-1个“花瓣”结构。针对动量谱上的某一个动量点,可以找出所有与之末态动量相同的所有隧穿光电子的时间和空间分布以及相应的轨线。并且在论文中也详细的给出了这三者之间的一一对应关系。即给定动量谱上的任意一个动量点,就可以找到对应的任意一个隧穿光电子的时间空间分布和它在激光场中的运动轨线。文章讨论了少周期情况下动量谱中干涉条纹的产生原理。在理论计算得到的光电子动量谱上,沿着矢势的轴对称方向上存在明显的干涉条纹,并且动量谱中存在不止一种形态的干涉条纹。分别在环形干涉条纹和交叉型干涉条纹处选取动量点。通过追溯动量点所对应隧穿光电子的时间分布和空间分布,并结合相应的轨线形态特征,揭示导致干涉条纹产生的四类轨线。同时我们还给出了能够产生干涉条纹的必要条件。文中给出能够在动量谱上产生干涉条纹的两种特定情况:第一种情况是来自隧穿空间窗口相近且电离几率也相近的两类轨线相互干涉产生环形干涉条纹;第二种情况是来自隧穿时间窗口相近且电离几率值也相近的两类轨线干涉产生交叉型干涉条纹。研究发现第二种情况中隧穿光电子在隧穿出口处的横向动量会决定轨线的分类以及最终在动量谱上的干涉条纹结构。在探讨清楚动量谱中干涉条纹产生的原理之后,又进行了相应的轨线形态验证。通过分析干涉条纹相位的动态变化规律,找出正旋与反旋两种不同情况下动量谱中干涉条纹相位变化与组合场倍频数q之间的关系。
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