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利用强场多光子电离技术实现对多原子分子离子振动量子态的光学操控

刘玉柱 Gerber Thomas Knopp Gregor

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利用强场多光子电离技术实现对多原子分子离子振动量子态的光学操控

刘玉柱, Gerber Thomas, Knopp Gregor

Optical control of the vibrational excitation of the polyatomic ions via strong field multi-photon ionization

Liu Yu-Zhu, Gerber Thomas, Knopp Gregor
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  • 利用飞秒光电子影像技术研究了碘甲烷分子在飞秒强激光场作用下的多光子电离动力学, 在实验上实现了运用飞秒强场多光子电离技术对多原子分子离子的振动量子态进行光学操控. 本文提高了飞秒激光的强度, 从1.6×1013 W/cm2提高到2.5×1013 W/cm2. 在增大的激光强度范围内, 发现了新的能量组分, 并对此进行归属. 通过采集光电离的光电子影像可以得到强场电离后光电子的动能分布和角度分布两方面的信息, 前期的研究主要侧重于讨论光电子动能随光强的变化, 本文重点讨论了光电子角度分布随光强的变化, 通过观察光电子角度分布的变化趋势对振动量子态调控机理进一步认识.
    The dynamics of multi-photon ionization of CH3I under strong field has been studied experimentally by femtosecond photoelectron imaging. Ultrafast optical control of the vibrational excitation in a polyatomic ion by strong field multi-photon ionization is experimentally realized. The present work enhances the intensity of the ionization beam from 1.6×1013 to 2.5×1013 W/cm2. In the order of this higher field, a new energy component is observed and attributed. From the photoelectron imaging, photoelectron kinetic energy distributions and the photoelectron angular distributions are obtained. The discussions of the previous letter are mostly based on the photoelectron kinetic energy information, and the present study emphasizes on the trend of the photoelectron angular anisotropy. More detailed dynamics on vibrational optical control is further explored.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11304157)和瑞士国家自然科学基金NCCR-MUST项目资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11304157) and the Swiss National Centre of Competence in Research-Molecular Ultrafast Science and Technology NCCR-MUST.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-25
  • 修回日期:  2014-10-10
  • 刊出日期:  2014-12-05

利用强场多光子电离技术实现对多原子分子离子振动量子态的光学操控

  • 1. 南京信息工程大学物理与光电工程学院, 南京 210044;
  • 2. Paul Scherrer Institute, 5232 Villigen, Switzerland
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11304157)和瑞士国家自然科学基金NCCR-MUST项目资助的课题.

摘要: 利用飞秒光电子影像技术研究了碘甲烷分子在飞秒强激光场作用下的多光子电离动力学, 在实验上实现了运用飞秒强场多光子电离技术对多原子分子离子的振动量子态进行光学操控. 本文提高了飞秒激光的强度, 从1.6×1013 W/cm2提高到2.5×1013 W/cm2. 在增大的激光强度范围内, 发现了新的能量组分, 并对此进行归属. 通过采集光电离的光电子影像可以得到强场电离后光电子的动能分布和角度分布两方面的信息, 前期的研究主要侧重于讨论光电子动能随光强的变化, 本文重点讨论了光电子角度分布随光强的变化, 通过观察光电子角度分布的变化趋势对振动量子态调控机理进一步认识.

English Abstract

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