飞秒泵浦-探测激光场中NaI解离和电离的场依赖

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作者 郭玮 陈晓芳 路兴强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期64-74,共11页

利用含时波包方法计算了NaI的基态、激发态和NaI+离子基态的态布居数,全面研究且定量分析了泵浦和探测激光参数对非绝热NaI分子激发、解离和电离几率的影响。结果表明:泵浦激光是分子激发和解离的唯一影响因素,而电离则受泵浦激光和探... 利用含时波包方法计算了NaI的基态、激发态和NaI+离子基态的态布居数,全面研究且定量分析了泵浦和探测激光参数对非绝热NaI分子激发、解离和电离几率的影响。结果表明:泵浦激光是分子激发和解离的唯一影响因素,而电离则受泵浦激光和探测激光的共同影响。解离和电离过程相互竞争和共存。弱场强、短波长、窄脉宽和长延时的激光场有利于解离,反之则有利于电离。通过调整激光脉冲的形式,可以控制激发、解离和电离选择。研究结果对分子光谱学具有重要价值,也有助于在实验上实现光学分子控制。 展开更多

关键词 飞秒泵浦-探测激光场 解离几率 电离几率 态布居 含时波包法

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飞秒时间分辨实验中泵浦-探测交叉相关函数的测量和时间零点的确定 被引量：1

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作者 布玛丽亚.阿布力米提 向梅 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期648-654,共7页

飞秒激光技术的出现使得实时探测与跟踪激发态超快弛豫动力学过程成为可能,并能够给出激发态动力学过程清晰的物理图像。而在飞秒时间分辨实验中,泵浦-探测相关函数和时间零点直接影响实验结果的可靠性和准确性。本文结合飞秒激光在分... 飞秒激光技术的出现使得实时探测与跟踪激发态超快弛豫动力学过程成为可能,并能够给出激发态动力学过程清晰的物理图像。而在飞秒时间分辨实验中,泵浦-探测相关函数和时间零点直接影响实验结果的可靠性和准确性。本文结合飞秒激光在分子激发态超快动力学过程中的应用进展,介绍了根据实验条件和要求,在具体实验过程中泵浦-探测相关函数测量和时间零点确定的几种方法。实验中选择可见光作为泵浦光和探测光时,可以通过测定随泵浦-探测时间延迟变化的泵浦激光与探测激光的和频/差频光强来确定泵浦探测交叉相关函数和时间零点;而选择中心波长在紫外甚至真空紫外的激光脉冲作为泵浦光或探测光时,泵浦-探测交叉相关函数通常采用校正的方法测量。 展开更多

关键词 飞秒激光 泵浦-探测 相关函数 时间分辨

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脉冲激光频域干涉技术在泵浦探测实验中的应用 被引量：1

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作者 翁继东 刘仓理 +5 位作者 李剑峰 蔡灵仓 谭华 钟杰 王翔 马云 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期34-38,共5页

通过对频域干涉原理的深入研究,本文提出了一种超快时间分辨力的脉冲激光频域干涉技术。采用该技术方法可精确同步泵浦-探测实验中泵浦脉冲和探测脉冲的传输时间,其同步精度与脉冲激光器脉宽相当。本文详细论述了频域干涉技术的系统构... 通过对频域干涉原理的深入研究,本文提出了一种超快时间分辨力的脉冲激光频域干涉技术。采用该技术方法可精确同步泵浦-探测实验中泵浦脉冲和探测脉冲的传输时间,其同步精度与脉冲激光器脉宽相当。本文详细论述了频域干涉技术的系统构成和工作原理,数值模拟了飞秒脉冲激光频域干涉仪的输出信号,指出当频域干涉仪输出的条纹数最少时,两脉冲之间的传输时间差即达到最小,最后通过动态实验验证了理论推导结果。 展开更多

关键词 飞秒脉冲激光 频域干涉 时间分辨力 泵浦探测实验

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近红外飞秒激光作用下金膜中的超快电子动力学 被引量：1

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作者 赵琼琼 袁伟 +2 位作者 杜鹃 马国宏 冷雨欣 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1787-1794,共8页

利用超快泵浦探测技术,研究了近红外飞秒强激光脉冲作用下,金膜中的超快电子动力学过程。研究发现,800 nm飞秒激光激发后,金膜的瞬态反射率存在一个下降过程。通过对金膜的瞬态反射率光谱进行分析和模拟,发现主要是自由电子弛豫和带间... 利用超快泵浦探测技术,研究了近红外飞秒强激光脉冲作用下,金膜中的超快电子动力学过程。研究发现,800 nm飞秒激光激发后,金膜的瞬态反射率存在一个下降过程。通过对金膜的瞬态反射率光谱进行分析和模拟,发现主要是自由电子弛豫和带间双光子跃迁这两种电子动力学过程综合作用的结果。利用双温模型,模拟了800 nm飞秒激光作用下金膜的温度弛豫和瞬态反射率变化过程,理论计算结果与实验结果符合良好。 展开更多

关键词 泵浦探测技术 近红外飞秒激光 金膜 超快电子动力学 瞬态反射率

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飞秒激光在银膜表面诱导亚波长周期条纹的超快成像研究 被引量：1

5

作者 郗慧霞 周侃 +1 位作者 贾天卿 孙真荣 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期89-96,共8页

采用440 nm空间分辨、亚皮秒时间分辨的泵浦探测成像技术,本文研究了800 nm飞秒激光脉冲照射银膜表面后亚波长周期条纹的形成动力学.分析了1~6个飞秒脉冲照射下银膜表面条纹结构的演化过程.第一个激光脉冲在薄膜表面诱导凹槽等缺陷结构... 采用440 nm空间分辨、亚皮秒时间分辨的泵浦探测成像技术,本文研究了800 nm飞秒激光脉冲照射银膜表面后亚波长周期条纹的形成动力学.分析了1~6个飞秒脉冲照射下银膜表面条纹结构的演化过程.第一个激光脉冲在薄膜表面诱导凹槽等缺陷结构;第二个激光脉冲以后表面开始出现亚波长周期条纹,并且在更多脉冲照射时进行纵向和横向生长.条纹在50~70 ps以后开始出现,随延迟时间增加不断加深变长,在演化过程中条纹位置保持不变;形成过程在1 000 ps内基本结束.研究结果表明,飞秒激光在薄膜表面诱导凹槽等缺陷结构在后面的激光脉冲照射表面过程中激发了表面等离激元,进而导致的周期性能量沉积在亚波长周期条纹形成过程中起了关键作用,材料表面的熔化导致了之前形成的条纹变浅以及部分消失. 展开更多

关键词 飞秒激光 泵浦探测成像 亚波长周期条纹 银膜 表面等离激元

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飞秒激光诱导微结构中飞秒时间分辨等离子体的时空动力学过程(特邀)

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作者 黄凤勤 沈天伦 +2 位作者 司金海 陈涛 侯洵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期50-57,共8页

利用飞秒时间分辨泵浦探测阴影成像技术研究了不同数值孔径显微物镜聚焦的单脉冲飞秒激光诱导熔融石英微结构中等离子体的瞬态时间-空间演化特性及瞬态电子密度空间分布与激光诱导微结构的联系。实验结果表明显微物镜聚焦的飞秒激光在... 利用飞秒时间分辨泵浦探测阴影成像技术研究了不同数值孔径显微物镜聚焦的单脉冲飞秒激光诱导熔融石英微结构中等离子体的瞬态时间-空间演化特性及瞬态电子密度空间分布与激光诱导微结构的联系。实验结果表明显微物镜聚焦的飞秒激光在样品中诱导瞬态峰值电子密度随延时的增加先增大后逐渐减小。当显微物镜的数值孔径为0.45时,飞秒激光在样品中诱导瞬态峰值电子密度的空间位置随延时的增加变化不大,基本都在非线性焦点处,激光在样品中诱导的微结构是点状的;当显微物镜的数值孔径为0.3时,飞秒激光在样品中诱导瞬态峰值电子密度的空间位置随延时的增加逐渐向样品内部移动,激光诱导的微结构是长条状的。此外,不同数值孔径显微物镜聚焦飞秒激光在样品中诱导最大瞬态电子密度的空间位置与激光诱导微结构的位置一致,这说明飞秒时间分辨泵浦探测阴影成像可用于超快激光微加工过程的在线检测,可为超快激光诱导材料微结构的定向调控及加工参数优化提供参考。 展开更多

关键词 飞秒激光 泵浦探测阴影成像 等离子体 微纳加工 数值孔径

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飞秒激光激发磁性薄膜产生相干声学声子的研究

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作者 颜佳琪 李巍 +1 位作者 楼柿涛 张晓磊 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期109-114,共6页

飞秒激光脉冲和磁性薄膜中的MnIr层相互作用激发了初始相位为90°,在薄膜中传播速度为4 300 m/s的相干声学声子,该声学声子的振动频率与激光能量密度无关,与该磁性薄膜总厚度成反比.相干声学声子的产生机理可能为飞秒激光激发磁性... 飞秒激光脉冲和磁性薄膜中的MnIr层相互作用激发了初始相位为90°,在薄膜中传播速度为4 300 m/s的相干声学声子,该声学声子的振动频率与激光能量密度无关,与该磁性薄膜总厚度成反比.相干声学声子的产生机理可能为飞秒激光激发磁性薄膜的电子,使电子温度急剧上升,随后由于激光吸收而强度减弱形成了一个瞬间的随深度增加而减小的电子温度梯度,使晶格在深度方向相干振荡,即激发了声学声子.另外,外磁场的变化对声学声子的频率的影响在实验误差范围内,说明磁相互作用和晶格中的电相互作用相比是非常弱的. 展开更多

关键词 飞秒激光 相干声学声子 泵浦-探测 磁性薄膜

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飞秒时间分辨实验中相关函数和时间零点的确定 被引量：2

8

作者 尹淑慧 刘建勇 楼南泉 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期49-52,共4页

结合飞秒激光在研究分子激发态弛豫动力学中的应用,介绍了几种飞秒时间分辨实验中确定泵浦激光脉冲与探测激光脉冲的相关函数和时间零点的方法.对于波长在可见波段的泵浦和探测激光脉冲,我们可以利用非线性光学的技术手段,探测泵浦光与... 结合飞秒激光在研究分子激发态弛豫动力学中的应用,介绍了几种飞秒时间分辨实验中确定泵浦激光脉冲与探测激光脉冲的相关函数和时间零点的方法.对于波长在可见波段的泵浦和探测激光脉冲,我们可以利用非线性光学的技术手段,探测泵浦光与探测光的和频光的强度随二者间的时间延迟的变化来确定相关函数和时间零点;对于波长在紫外甚至更短的波段的泵浦和探测激光脉冲,由于单脉冲能量比较低,目前还很难利用技术手段来测定泵浦激光与探测激光的相关函数及时间零点,可以利用某些原子气体(如Xe)或某些具有短寿命态的分子作平行实验进行间接测量. 展开更多

关键词 飞秒激光 泵浦-探测 相关函数 时间零点

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多晶金薄膜电子-声子耦合

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作者 马维刚 王海东 +1 位作者 张兴 王玮 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期48-53,共6页

随着电子器件和高频雷达等的尺寸减小、工作频率提高及飞秒激光超快加工的广泛应用,金属中的电子-声子耦合都成为重要的影响因素。对于尺寸效应会不会增强多晶金属薄膜的电子-声子耦合仍然存在争议。本文采用飞秒激光背面泵浦-表面探测... 随着电子器件和高频雷达等的尺寸减小、工作频率提高及飞秒激光超快加工的广泛应用,金属中的电子-声子耦合都成为重要的影响因素。对于尺寸效应会不会增强多晶金属薄膜的电子-声子耦合仍然存在争议。本文采用飞秒激光背面泵浦-表面探测热反射方法,对不同厚度金薄膜中的电子-声子耦合过程进行了实验研究。研究结果表明薄膜中的电子-声子耦合和体材料基本相同,并且不随薄膜厚度及晶粒尺寸发生变化。通过对表面和晶界对电子-声子耦合的机理分析发现,在多晶薄膜中电子弛豫通过电子-声子、电子-晶界及电子-表面耦合实现,但是电子与晶界及表面的耦合作用远比和声子的耦合弱,因此多晶薄膜的电子-声子耦合过程和体材料相近,且不随薄膜厚度发生变化。 展开更多

关键词 电子-声子耦合 金薄膜 泵浦-探测热反射 飞秒激光

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InP纳米颗粒的超快动力学和光学非线性 被引量：3

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作者 李丹 杨合晴 +1 位作者 梁春军 钱士雄 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1742-1745,共4页

通过飞秒泵浦-探测方法测量了波长为800nm时InP半导体纳米颗粒激发态的瞬态动力学过程。观察到一个快速的光致漂白建立和一个漂白的恢复过程,分析饱和吸收的来源可能是带填充效应引起跃迁的饱和吸收。对于漂白恢复中的快过程是由于自由... 通过飞秒泵浦-探测方法测量了波长为800nm时InP半导体纳米颗粒激发态的瞬态动力学过程。观察到一个快速的光致漂白建立和一个漂白的恢复过程,分析饱和吸收的来源可能是带填充效应引起跃迁的饱和吸收。对于漂白恢复中的快过程是由于自由载流子的弛豫,而慢成分是由于光激发载流子在很短的时间内受陷于表面态形成的限域载流子的弛豫。通过飞秒光克尔效应(OKE)方法测量材料的超快非线性响应曲线,计算了材料的光学三阶非线性极化率,分析了非线性的来源。 展开更多

关键词 INP 纳米颗粒 飞秒 泵浦-探测 光学非线性

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Cu薄膜的瞬态反射率及退火处理的影响

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作者 任乃飞 王荣校 +1 位作者 顾佳方 陈秋月 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2012年第2期209-213,共5页

为了研究激光辐照金属薄膜后的超快热化动力学过程,利用磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了Cu薄膜样品,同时取部分样品进行不同温度的退火处理.运用飞秒激光泵浦-探测技术观测了薄膜表面的反射率变化,研究了薄膜退火处理对反射率的影响.结... 为了研究激光辐照金属薄膜后的超快热化动力学过程,利用磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了Cu薄膜样品,同时取部分样品进行不同温度的退火处理.运用飞秒激光泵浦-探测技术观测了薄膜表面的反射率变化,研究了薄膜退火处理对反射率的影响.结果表明:飞秒激光作用下,Cu薄膜的瞬态反射率曲线分为稳定、快速上升、衰减和恢复4个阶段;退火处理对反射率曲线的峰值和衰减阶段的时间有影响,退火温度越高,反射率变化的峰值越小,衰减阶段所用的时间越长,即电子的冷却速率越慢;基于双温模型预测的电子温度与试验结果大致吻合,但是预测的电子冷却时间比试验要长. 展开更多

关键词 Cu薄膜 瞬态反射率 泵浦-探测 飞秒激光 双温模型

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时间分辨光学涡旋日冕仪及其在空气等离子体诊断中的应用

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作者 黄霞 梁青青 +3 位作者 牟彦霏 张文星 程庆庆 刘一 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期222-228,共7页

将泵浦—探测技术的时间分辨能力引入到光学涡旋日冕仪成像系统中,从而在实现微弱相位型物体无背景成像的同时对其做时间分辨诊断。将该技术应用于飞秒激光激发的空气等离子体的诊断。实验结果表明,利用该技术可以清晰地观察到空气等离... 将泵浦—探测技术的时间分辨能力引入到光学涡旋日冕仪成像系统中,从而在实现微弱相位型物体无背景成像的同时对其做时间分辨诊断。将该技术应用于飞秒激光激发的空气等离子体的诊断。实验结果表明,利用该技术可以清晰地观察到空气等离子体的生成过程,且实验结果与数值模拟结果符合较好。另外,还观测到空气等离子体的两个衰减过程,并对其进行了双指数拟合分析。其中,具有较快时间尺度(-65 ps)的过程主要由电子与正离子复合导致,具有较慢时间尺度(-810 ps)的衰减过程主要由自由电子在氧气分子上的附着所致。 展开更多

关键词 信息光学 灵敏相位探测 光学涡旋日冕仪 空气等离子体 泵浦探测 飞秒激光

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