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采用拟谱法和劈裂算符法,数值模拟了脉冲激光场与氢原子系统相互作用液化过程.当输入激光场为正弦波形式时,氢原子电子的拉比振荡波形为正弦波；当输入激光场为调幅场时,其拉比振荡波形为方波,但存在较严重的布居泄露；当对氢原子外加限制势时,在保证拉比振荡为方波的前提下,可以通过降低激光场的强度来减少布居泄露,达到完全布居传输的目的.

关键词: 量子光学 , 布居囚禁 , 拟谱分裂算符法 , 布居传输

利用频率相近的双色激光驱动氢原子产生单个短脉冲

杨奕婷 , 乔豪学

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2013.04.004

通过研究双色场中三维氢原子的高次谐波,发现当作为驱动源的两束光频率比为3:5,且附加光相对于基本光的强度比落在某个特殊值(0.35)时,叠加截止区的高次谐波能直接得到单个的短脉冲.提出利用双色场获取单个短脉冲的新方案,该方案的要点是:作为驱动源的两束光,频率要是比较接近的奇数比;附加光的相对强度要是一个特殊值,使不同通道间的干涉相消抑制其它脉冲.在进一步的研究中可选取束缚能更高的原子,扩展截止区的位置,使得到单脉冲的脉宽更窄.

关键词: 激光物理 , 单个短脉冲 , 双色激光场 , 三维氢原子的高次谐波 , 量子通道

氦原子高激发态的精确计算

牟健宇 , 乔豪学

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2013.06.005

以Rayleigh-Ritz变分法以及组态相互作用为理论基础,选取Hylleraas基为基元,计算了氦原子高激发态能级结构,精度达到10-4以上.在低激发态时,计算结果与Drake的计算结果比较接近,在高L高激发态时,符合理论预期.此外,选取L=10激发态为样本,分析了氦原子在第十个激发态时能量收敛情况.通过分析,随着基组的扩大,能量收敛于一个固定数值,从而证明了计算结果的可靠性.最后,选取L=10激发态为样本,分析了氦原子处于高激发态时分波对应的关联度和能量贡献度.经过计算,(0,L)L组态贡献度最大,而其他分波的贡献则很小.因此,组态相互作用法可应用于氦原子的高激发态计算.

关键词: 光谱学 , 氦原子 , 高激发态 , 变分法

优化有效势模型与拟谱法在碱金属原子高次谐波产生研究中的应用

张硕 , 乔豪学

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2017.02.012

结合数值参数优化有效势模型与拟谱-分裂算符方法,研究了强激光场下碱金属原子气的高次谐波产生过程.基于参数优化有效势特点对演化矩阵进行了处理,保证了演化过程中含时波函数与闭壳层轨道的正交性.选取波长为3038 nm、强度约1013 W/cm2的中红外激光场作为驱动场,计算了锂、钠、钾原子的高次谐波谱.研究了长激光脉宽下里德伯态钠原子束缚态跃迁峰对谐波产生的贡献,结果表明里德伯态与基态的共振会使低阶谐波的强度增加一个量级,验证了该方法描述含时演化过程中电子重俘获过程的可靠性.

关键词: 非线性光学 , 高次谐波 , 有效势 , 碱金属原子 , 中红外激光 , 里德伯态钠原子