两色激光场与氩原子相互作用产生的THz波发射

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太赫兹(Terahertz wave,THz)波通常是指频率位于0.1-10THz(1THz=1012Hz)的电磁波,它是介于微波和红外波之间一段特殊的电磁波,具有光子能量低,频带谱宽,穿透性强,瞬时性和相干性好等独特的性质,因而在物理,化学,生物,材料,医学,通讯,国家安全等诸多领域被广泛应用,但是其却不像其他波段的电磁波有成熟的产生方式,从而被称为“太赫兹波间隙”。因此,THz波成为了近几年来研究工作者广泛关注的课题。本论文中我们主要研究了不同频率强度的激光场与原子相互作用下的太赫兹波辐射的一些规律和物理机理。主要工作如下:  通过分裂算符的方法,数值求解了原子在激光场中的一维含时薛定谔方程,对由波长为800nm和400nm的两色激光形成的组合场驱动氩原子产生太赫兹波发射的性质进行了研究。同时采用投影的方法,将原子被激光场激发过程中的束缚态和连续态进行区分,通过改变两色激光场的场强和位相差,研究得到了太赫兹波发射的连续部分和不连续部分的规律,并且准确分辨出了太赫兹波的不连续部分。研究结果分析表明,太赫兹波谱的连续部分形成了太赫兹波谱的整个轮廓,其主要决定于电子从连续态到连续态的共振跃迁,不连续部分(峰值)主要来源于原子中不同高里德堡态到高里德堡态的共振跃迁。
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