超快強(qiáng)激光場中的隧穿動(dòng)力學(xué).pdf

1、20世紀(jì)80年代后期啁啾脈沖放大技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展成熟，使得超快強(qiáng)激光技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。目前實(shí)驗(yàn)上人們很容易獲得峰值光強(qiáng)大于1013W/cm2、脈寬小于100fs的飛秒強(qiáng)激光脈沖。飛秒強(qiáng)激光為揭示微觀原子分子內(nèi)部超快運(yùn)動(dòng)規(guī)律，探索極端強(qiáng)場條件下的原子物理新現(xiàn)象、新效應(yīng)提供了前所未有的技術(shù)手段和研究條件。隧穿電離現(xiàn)象和多光子電離現(xiàn)象是超快強(qiáng)激光場與原子分子相互作用的兩個(gè)基本現(xiàn)象。其中隧穿過程中的時(shí)間問題以及從多光子電離到隧穿電離的轉(zhuǎn)

2、變機(jī)制一直是人們研究的熱點(diǎn)問題。本文分別對上述兩個(gè)問題進(jìn)行了研究，首先對隧穿時(shí)間的問題進(jìn)行了初步的探索，給出了一種新的隧穿時(shí)間定義，然后從流密度角度研究了氫原子在強(qiáng)激光場下從多光子電離到隧穿電離的轉(zhuǎn)變,并且和Keldysh理論做了比較。
　　本文主要有如下三方面的內(nèi)容：
　　自從1932年MacColl首次提出隧穿時(shí)間這一問題以來，人們給出了很多種隧穿時(shí)間的定義，如拉莫爾時(shí)間、居留時(shí)間、相位延遲時(shí)間和穿越時(shí)間等等。首先我們在

3、一維方勢壘隧穿模型中對拉莫爾時(shí)間和居留時(shí)間做了詳細(xì)的推導(dǎo)和計(jì)算。并結(jié)合方勢壘隧穿模型中穩(wěn)定流密度，給出了一種新的隧穿時(shí)間定義。
　　其次，通過數(shù)值求解一維含時(shí)薛定諤方程（TDSE）的方法，我們研究了梯形靜電場下，一維氫原子模型中電子流密度隨場強(qiáng)以及脈沖上升沿的變化情況。通過對流密度的分析，可以將激光場與氫原子的相互作用分為三個(gè)不同的區(qū)域，分別是多光子電離區(qū)，多光子電離到隧穿電離的過渡區(qū)，隧穿電離區(qū)。并與Keldysh理論作了比較，