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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 双色相对论飞秒激光脉冲驱动的激光等离子体加速器

    摘要： 典型的激光等离子体加速器（LPA）由太瓦级或拍瓦级激光器产生的单束超相对论激光脉冲驱动。近期已有理论研究探讨双色共传播激光脉冲（CTLP）在LPA中的应用。我们首次实现了由CTLP驱动的LPA实验，并观测到显著的电子能量增强效应。该成果在实际应用中得到进一步验证——当这些电子用于基于轫致辐射的正电子产生装置时，正电子能量也获得大幅提升。数值模拟表明：当前导基频脉冲在等离子体中耗尽后，后续二次谐波相对论激光脉冲能将加速结构维持更长的传输距离。本研究证实了双色脉冲驱动LPA的优势，为LPA小型化铺平道路，使其在科技领域的潜在应用变得极具吸引力且经济可行。

    关键词： 正电子产生、电子能量增强、激光等离子体加速器、双色激光脉冲、数值模拟

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2019欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 不同激光脉冲参数下双色激光脉冲电离气体产生太赫兹辐射的最优非线性晶体厚度理论研究

    摘要： 双色激光脉冲诱导气体等离子体产生太赫兹（THz）辐射是自探索以来一直备受关注的研究课题。这是一种桌面级的强效远红外波段光谱分析工具。该技术可在距离激光系统超过100米的远程位置产生太赫兹辐射，并具备相应的远程探测能力。此外，太赫兹光谱技术能够以非破坏性方式识别化学物质。结合上述特性，该技术成为远程非破坏性检测毒品、毒物和爆炸物的有力工具。但双色激光脉冲诱导气体等离子体产生的太赫兹辐射存在效率较低的缺陷。过去二十年间已有大量文献致力于提升该方法效率：实验证明频谱整形基波束能有效调控太赫兹场特性；采用阶梯相位板可使太赫兹强度提升两倍；组合基波、二次谐波和三次谐波束也能提高太赫兹脉冲产生效率；增大基波激光脉冲波长被证实可改善产生效率。本文研究了非线性晶体厚度对双色激光脉冲诱导气体等离子体太赫兹产生的影响（如图1所示），发现在给定基波脉冲能量和脉宽条件下存在使太赫兹产生效率最优的非线性晶体厚度值——当晶体厚度小于最优值时，二次谐波产生效率下降会导致太赫兹效率降低；当晶体厚度大于最优值时，材料色散会同时削弱基波及其二次谐波的峰值功率进而降低太赫兹效率。我们进一步考察了该最优非线性晶体厚度随基波激光脉冲能量、脉宽、中心波长及晶体与焦点距离的变化关系，发现上述参数均对最优厚度具有显著影响。结论表明：根据激光器参数和系统配置选择合适的晶体参数，是实现双色激光脉冲诱导气体等离子体高效产生太赫兹辐射的关键所在。

    关键词： 最佳厚度、双色激光脉冲、气体等离子体、非线性晶体厚度、太赫兹波产生

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 超强双色激光脉冲中极端相对论电子束的自旋极化效应

    摘要： 在量子辐射主导区，我们全面研究了超相对论电子束与超强双色激光脉冲正碰时的自旋极化效应?；贚i等人近期研究[Phys. Rev. Lett. 122, 154801 (2019)]，采用蒙特卡洛方法在局域恒定场近似下计算自旋分辨电子动力学与光子发射过程。研究发现：由于双色激光场强度不对称，相邻半周期内电子辐射概率存在显著差异，这使得在当前可实现激光装置条件下，通过辐射自旋效应可使电子束获得约11%的总极化度及最高约63%的部分极化度，该效应有望应用于高能物理与核物理领域。此外，研究表明这些效应主要由双色激光场的相对相位决定，并对其他激光与电子束参数具有鲁棒性。

    关键词： 辐射自旋效应、蒙特卡罗方法、量子辐射主导区、自旋极化、双色激光脉冲、超高相对论电子束

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过强双色激光脉冲产生极化正电子束

    摘要： 研究了超相对论电子束与对向传播的双色拍瓦激光脉冲相互作用过程中超相对论极化正电子的产生?；诎刖淠Ｐ偷拿商乜弈Ｄ饽扇肓斯庾臃⑸浜驼旱缱佣圆?，采用局域恒定场近似下的自旋分辨量子概率，描述了对产生和光子发射过程中电子与正电子的极化特性以及其间的经典自旋进动。研究表明极化现象主要源于强外场中正电子对产生过程的自旋不对称性，叠加双色激光场的非对称性。通过可行方案论证，在飞秒时间尺度上可产生极化度ζ≈60%的高极化正电子束，其角发散度小至～74毫弧度，密度高达～101? cm?3。这种激光驱动的极化正电子源为高能物理研究提供了新途径。

    关键词： 极化正电子束，超相对论性电子束，局域恒定场近似，自旋分辨量子概率，高能物理，蒙特卡罗模拟，双色激光脉冲

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 合成双色激光脉冲中光电子干涉的半经典分析

    摘要： 我们测量了由强400纳米场和弱800纳米场组成的双色激光脉冲中氪原子强场电离产生的光电子能谱。光电子能谱中主要阈上电离（ATI）峰和边带峰的强度随双色分量间相对相位大致呈反向振荡。我们从不同电子轨迹干涉的角度研究了强场ATI区域的光电子干涉测量，以将双光子跃迁干涉重建阿秒谐波拍频（RABBITT）型分析扩展至强场区域。基于强场近似模型，我们得到了ATI峰和边带峰随相对相位振荡的解析表达式。在不考虑原子势效应的情况下，揭示了主ATI峰干涉极大值相对于双色激光脉冲场最大值存在π/4相移。

    关键词： ATI（阿秒瞬态干涉）、RABBITT（拉比特技术）、光电子干涉、双色激光脉冲、强场电离、边带峰

    更新于2025-09-11 14:15:04