正交双色光场调控强场电离双平台能谱结构

摘要

[目的]在调控强场电离奇异能谱结构时，椭圆偏振光存在参数耦合，难以分离单一变量的问题.针对这一问题，对正交双色光场(OTC)调控氩原子气体电离能谱的现象进行研究，探究双色光的相位差和强度比对电子再碰撞过程和双平台结构的独立调控机制，为强场电子动力学过程提供多维操控手段.[方法]利用时间依赖薛定谔方程(TDSE)和量子轨迹蒙特卡洛(QTMC)模型，模拟OTC场(800 nm与400 nm正交偏振光场，强度比1∶1～7∶1,相位差0～π)光场电离氩原子气体的过程，通过分析电子能谱与经典轨迹，明确多次绕核电子与能谱中双平台结构的关联.[结果]当强度比为1∶1时：相位差为0.1π～0.5π的能谱呈现双平台结构(过渡区域多次绕核电子产额居多),相位差为0.7π的电子能谱转为单平台结构(里德堡态电子占比激增).强度比为1∶1时双平台结构最为显著，偏离1∶1后过渡区域电子产额开始下降，双平台结构逐渐消失，电子的轨迹表明，双平台结构的消失源于多次绕核电子被俘获至里德堡轨道.[结论] OTC场通过相位差与强度比可独立调控电子再碰撞路径，实现了双平台结构的“开关效应”.相较于椭偏光场，OTC场的多维参数调控能够对多次绕核电子的电离率进行调控，有效操控电子处于电离态或者里德堡态；为强场量子电动力学研究提供更高精度的方法，并为分子轨道成像、高能谐波生成等应用奠定理论基础.

关键词

再碰撞物理 / 双平台结构 / 多次绕核电子 / 里德堡态 / 正交双色光场 / 时间依赖薛定谔方程(TDSE) / 量子轨迹蒙特卡洛(QTMC)模型