Chaotic internal dynamics of dissipative optical soliton molecules
当一个激光腔支持几个超短脉冲的传播时,这些脉冲相互作用,可以形成紧凑的束缚态,称为孤子分子。孤立子分子是非线性科学中的一个有趣的研究对象,它与物质分子有着惊人的相似之处。由两个相同脉冲组成的孤子对构成了主要的孤子分子。两个传播脉冲之间的相对定时和相位是孤子分子最显著的内部自由度。这两个内部自由度允许自振荡孤子分子,这确实被反复观察到,而孤子对分子的低维混沌动力学仍然难以捉摸,注意到它至少需要三个自由度。我们在这里报告了通过以亚飞秒精度实时直接测量相对光脉冲间隔来观察超快光纤激光器中的混沌孤立子对分子。此外,我们证明了一个全光控制的混沌动力学其次是孤子分子,通过注入调制的光信号,抑制孤子分子的内部周期性振动。
2022-11-05 nlin.PS physics.optics
Optimization of laser pumping for the generation of multi-pulse structures in fiber lasers
本文研究光纤激光腔配置以高效获取多脉冲结构(如耗散孤子分子)的挑战,通过二维参数空间理论比较多脉冲路径,实验证明可显著降低形成孤子分子所需的激光抽运功率。
2024-02-11 physics.optics
Modifying molecular scattering from rough solid surfaces using ultrashort laser pulses
我们考虑固体表面散射的分子,受到强非共振超短激光脉冲击中表面之前。脉冲改变分子的旋转状态,导致它们的无场排列,或具有优选方向的旋转。我们表明,无场激光诱导的分子排列导致散射角和旋转的散射分子的意义之间的相关性。此外,通过控制激光诱导分子单向旋转的方向,可以影响分子的散射角。这为通过激光控制表面散射分离分子混合物(例如同位素和核自旋异构体)提供了一种新的手段。
2012-11-18 physics.chem-ph physics.optics
Rotational excitation of molecules with long sequences of intense femtosecond pulses
我们研究了利用分子与长序列强飞秒脉冲相互作用产生宽旋转波包的前景。使用状态分辨的转动拉曼光谱的氧,受到超过20个激光脉冲的峰值强度超过$10^{13}$ W/cm $^{2}$每脉冲的序列,我们表明,离心畸变的方式达到高转动态的主要障碍。我们证明,脉冲的时间可以被优化,以部分减轻离心限制。长脉冲序列的累积效应导致高度的旋转相干性,这表明通过级联拉曼跃迁引起探测光的有效光谱展宽。
2015-12-15 physics.optics quant-ph
Shaping coherent excitation of atoms and molecules by a train of ultrashort laser pulses
我们提出了一种利用超短激光脉冲训练结合弱控制场产生原子和分子叠加态的机制。通过调节泵浦脉冲的重复率和耦合激光器的强度,可以抑制跃迁,同时增强期望的跃迁。作为例子,示出了$K_2$分子的振动态的各种叠加。
2014-11-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Three Dimensional Orientation of Complex Molecules Excited by Two-Color Femtosecond Pulses
研究了双色飞秒激光脉冲对非对称陀螺分子(包括手性)的激发。在非手性非对称顶部分子的情况下,激发的正交偏振双色脉冲,我们证明,经典和量子力学,三维取向。对于手性分子,我们表明,由交叉偏振双色脉冲诱导的取向沿激光传播方向是对映选择性的,即,两个对映体在相反的方向上取向。在短时间尺度上,经典和量子模拟给出的结果是非常一致的,而在较长的时间尺度上,对映体选择性取向表现出量子拍。通过分析双色脉冲和分子(超)极化率之间的相互作用势,定性地解释了这些观测结果。展望了利用长持续取向测量和利用对映体选择性取向分离单个对映体的前景。
2021-06-01 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Two-Dimensional Stimulated Resonance Raman Spectroscopy of Molecules with Broadband X-ray Pulses
推导了用阿秒X射线脉冲获得的二维受激X射线拉曼光谱(2D-SXRS)信号的表达式。计算了反式-N-甲基乙酰胺(NMA)的1D和2D-SXRS信号,其宽带宽(FWHM ~14.2eV,181 as)脉冲调谐到氧和氮的K边缘。在2D信号中的串扰揭示了在芯空穴的存在下价轨道和弛豫轨道之间的电子Franck-Condon重叠。
2012-04-26 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Backward stimulated radiation from filaments in Nitrogen gas and air pumped by circularly polarized 800 nm femtosecond laser pulses
报道了800 nm圆偏振飞秒激光脉冲泵浦下,在氮气中产生的337 nm强后向受激发射。观察到后向紫外光谱对泵浦激光偏振和强度的明显依赖性,指出灯丝内部发生后向放大自发发射。我们将粒子数反转归因于泵浦激光产生的自由电子与中性N2分子之间的非弹性碰撞。氧分子的添加对增益是有害的,在大气浓度下将其降低到接近阈值。
2014-02-21 physics.optics
THz generation by dual-color pulse in prealigned molecules
我们证明了在空气中产生太赫兹波的双色脉冲,由基波和二次谐波组成,可以相干控制的无场分子排列。通过调整其时间延迟,以适当地匹配各种分子排列的复苏,从双色脉冲的太赫兹产生可以促进或减少由于空间交叉(去)聚焦效应和预排列的空气双原子分子的电离概率依赖的。对于正交偏振的基波和二次谐波的双色脉冲,产生的THz辐射的偏振可以通过无场分子排列来控制,该无场分子排列对于具有不同相速度的正交偏振场分量的双色脉冲起瞬态动态波片的作用。还观察到了等离子体对双色脉冲产生太赫兹的影响,导致了太赫兹辐射的额外强度和偏振控制。
2010-11-08 physics.optics physics.plasm-ph
Generation and dynamics of soliton and soliton molecules from a VSe2/GO-based fiber laser
近年来,除了探索新型可饱和吸收体器件在光纤激光器中的应用外,孤子动力学也成为当前研究的一个热点。本文报道了一种基于VSe 2/GO纳米复合材料的超短脉冲光纤激光器,并通过数值模拟验证了孤子和孤子分子的形成过程。所制备的VSe 2/GO基器件具有良好的饱和吸收特性,调制深度为14.3%,饱和吸收强度为0.93MW/cm 2。获得了脉冲宽度为573 fs的常规孤子,这是目前基于VSe 2相关材料的最窄脉冲宽度,并且具有60.4 dB的信噪比。此外,首次实现了基于VSe 2/GO的孤子分子,其脉冲间隔约为2.2ps。通过数值模拟研究了孤子的动力学行为,揭示了孤子在形成之前,经历了孤子锁模、孤子分裂和孤子振荡等多个非线性阶段。此外,数值模拟结果与实验数据吻合良好。这些结果表明VSe 2/GO可能是另一种很有前途的超快光子学可饱和吸收体材料,并加深了对超快光纤激光器中孤子动力学的理解。
2021-11-09 physics.optics
Directional spinning of molecules with sequences of femtosecond pulses
本文分析了利用超短激光脉冲控制分子旋转方向性的两种实验方法。这两种方法是基于分子相互作用的一对脉冲(“双踢”方案)或一个较长的脉冲序列(“手性脉冲训练”方案)。在这两种情况下,通过改变连续激光脉冲之间的偏振和时间延迟来实现旋转控制。使用偏振敏感共振增强多光子电离技术,我们表明,这两种方法产生显着的旋转方向性。我们证明,增加的激发脉冲的数量补充的能力,以控制的量子态选择性,即一个单一的旋转状态的主要激发的分子旋转的意义。我们还证明了这两种技术产生分子核自旋异构体(在这里,邻位和对位氮)和分子同位素(在这里,14N_2和15N_2)的反向旋转的能力。
2012-08-21 physics.optics quant-ph
Optimal Selective Orientation of Chiral Molecules Using Femtosecond Laser Pulses
本文研究了一对延迟交叉偏振飞秒激光脉冲激发下手性分子的对映选择性取向。我们表明,通过优化脉冲的参数,一个显着的(~ 10%)程度的对映体选择性取向可以实现在零和五开尔文旋转温度。本研究提出了一套合理的诱导和测量强对映选择性取向的实验条件。强烈的对映体选择性取向和所提出的实验所需的飞秒激光系统的广泛可用性可能会开辟新的途径,用于区分和分离分子对映体。
2022-03-21 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Polarization and ellipticity of high-order harmonics from aligned molecules generated by linearly polarized intense laser pulses
我们提出了从对齐的N $_2$,CO $_2$,和O $_2$分子的线性偏振激光产生的高次谐波的偏振和椭圆率的理论计算。在再散射模型内,谐波的两个偏振振幅由平行于和垂直于{ \em same}返回电子波包的方向发射的光子的光复合振幅确定。我们的研究结果表明,明确的物种依赖的偏振态,在很好的协议与实验。我们进一步注意到,所测量的谐波的偏振椭圆拟合所需的参数的“完整”的分子实验。
2010-02-17 physics.atom-ph physics.optics
Long-Lasting Orientation of Symmetric-top Molecules Excited by Two-Color Femtosecond Pulses
研究了双色飞秒脉冲激发下的陀螺分子的脉冲取向。除了众所周知的瞬态取向后立即出现的脉冲,然后重新出现周期性的量子复兴,我们报告的现象,无场持久的取向。持久意味着时间平均取向保持非零,直到被其他物理效应破坏,例如分子间碰撞。这种效应是场-极化率相互作用和场-超极化率相互作用共同作用的结果。考虑了长取向度与温度和脉冲参数的关系。该效应可以通过二次(或更高阶)谐波产生来测量,并且可以用于控制行进通过不均匀静电场的分子的偏转。
2021-04-01 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Subluminal light pulse propagation in a Λ-type atom-molecule coupled system
从理论上证明了在Λ型原子-分子耦合系统中存在类电磁感应透明(EIT)特性。我们证明了在这样的系统中的EIT具有尖锐的色散特性,这是有用的,以减缓光在介质中的传播。我们的模型计算的结果表明,它是可能实现的时间延迟的顺序为1毫秒的探测场传播的距离为1厘米,通过介质的超冷双原子分子耦合到连续的原子-原子碰撞态与控制场。这使得人们能够将光的群速度降低到远低于100 m/s,透射率超过25%。
2014-08-07 physics.atom-ph physics.optics
Single Molecule Photon Statistics from a Sequence of Laser Pulses
在量子光学和单分子光谱学中,光子统计的计算方法有很多种,如生成函数法、量子跃迁法和时间排序法。本文从光学Bloch方程出发,在Zoller,Marte和Walls的路径解释下,得到了用量子轨道表示的激光脉冲序列的光子统计。我们找到了Pn(t)的一般表达式-发射n个光子到时间t的概率,讨论了几个结果,并表明量子轨迹的解释(i)强调了在脉冲之间的延迟间隔中积累的相干路径的光子统计的贡献,(ii)允许在某些物理约束下可以忽略的项的简单分类。应用这种方法,我们得到了两个方波脉冲发射0、1和2个光子的概率,考察了几种极限情况,并研究了在长测量时间极限下两个强脉冲序列的P0(t)、P1(t)和P2(t)的上、下界。简要讨论了单分子非线性光谱学和按需光子对理论的意义。
2007-10-28 physics.chem-ph physics.optics
Theory of high-order harmonic generation from molecules by intense laser pulses
我们发现,高次谐波产生的分子由强激光脉冲可以表示为产品的返回电子波包和光复合截面(PRCS)的电子波包可以从简单的强场近似(SFA)或从同伴原子靶。对于H $_2^+$在激光场中的情况,使用这些波包,但用精确的分子PRCS代替从SFA或原子靶获得的PRCS,所得到的HHG谱与直接数值解含时薛定谔方程的基准结果吻合得很好。结果表明,这些强有力的理论工具可以用来获得分子的高次谐波谱。更重要的是,这些结果意味着从激光诱导的HHG光谱中提取的PRCS可以用于瞬态分子的时间分辨动态化学成像,其时间分辨率可达几飞秒。
2008-02-15 physics.atom-ph physics.optics
Maximizing orientation of a three-state molecule in a cavity with analytically designed pulses
该研究针对单模腔中三态分子极化激元,提出两种腔共振配置下的解析脉冲面积定理,实现0.7746的理论最大无场取向。
2024-09-09 physics.optics quant-ph
Voltage-controlled transmission in a dielectric slab doped with the quantum dot molecules
研究了电磁脉冲通过掺杂量子点分子的介质平板的透射和反射。结果表明,透射和反射脉冲依赖于点间隧穿效应,并可以通过施加栅极电压来控制。
2013-12-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhanced Persistent Orientation of Asymmetric-Top Molecules Induced by Cross-Polarized Terahertz Pulses
本文研究交叉偏振太赫兹脉冲诱导非对称陀螺分子的持续取向,证明正交构型优于共线构型,并通过参数优化在5 K下实现约10%的持续取向,为实验实现奠定基础。
2023-12-04 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Intense 2-cycle laser pulses induce time-dependent bond-hardening in a polyatomic molecule
在多原子分子(四甲基硅烷,TMS)中发现了一个依赖于时间的键硬化过程,使用几个周期的脉冲强度为800 nm的光。在常规质谱法中,对称分子如TMS并不表现出突出的分子离子(TMS $^+$),因为单分子解离成[Si(CH $_3$)$_3]^+$进行得非常快。在强场和几个周期的条件下,这种解离通道被击败的时间依赖性键硬化:场诱导的势阱中创建的TMS $^+$势能曲线,有效地捕获波包。使用较长持续时间($\geq$ 100 fs)的脉冲验证了这种键合硬化过程的时间依赖性;在这种脉冲中,光场的相对“较慢”的下降允许最初捕获的波包泄漏,从而使TMS $^+$再次不稳定。我们的研究结果是显着的,因为它们表明(i)通常无法访问的多原子离子的光学生成和(ii)在强场中的动力学的光学控制,具有明显的优势,弱场控制方案,需要一个窄的带宽适合指定的过渡。
2012-01-12 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Anderson localisation in laser kicked molecules
本文探讨了通过周期性短激光脉冲序列对分子进行非共振拉曼型旋转激发来观察动态安德森局域化现象的前景。我们定义了这样一个实验的条件,并表明,目前的飞秒技术用于非绝热激光线性分子对准是足够的这项任务。几个可观的,可以作为安德森本地化的指标,建议测量,和实验限制的激光强度噪声,有限的脉冲持续时间,有限数量的脉冲在训练,和热效应的影响进行了分析。
2013-08-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Room-temperature ultrafast non-linear spectroscopy of a single molecule
单分子光谱学旨在揭示单个实体对系统整体响应的通常隐藏但潜在的非常重要的贡献。尽管对我们不断增长的分子过程的理解做出了巨大贡献,但时间进化或变化的基本问题迄今为止还无法触及,导致动态世界的静态图像。在这里,我们终于解决了这个困境,通过执行第一个超快时间分辨瞬态光谱对一个单一的分子。通过追踪室温下单分子激发电子态谱在数百纳米带宽上的飞秒演化,我们在一个有效的三脉冲荧光探测方案中揭示了它们的非线性超快响应。第一激励脉冲之后是锁相去激励脉冲对,提供具有25 fs时间分辨率的频谱编码。真正的单分子瞬态光谱的实验实现表明,单分子的二维电子光谱是在实验上达到。
2017-12-18 physics.chem-ph physics.optics
Bond-selective fragmentation of water molecules with intense, ultrafast, carrier envelope phase stabilized laser pulses
载波包络相位(CEP)稳定脉冲的强度为800 nm的光的5 fs的持续时间被用来探测同位素取代的水,HOD的dications的解离动力学。HOD $^{2+}$解离成H $^+$ + OD $^+$或D $^+$ + OH $^+$。这两个通道的分支比是CEP依赖性的;在不同的CEP值下,OD $^+$ /OH $^+$比(相对于用CEP不稳定脉冲测量的)从150%变化到超过300%,打开了同位素依赖性控制分子键断裂的前景。HOD $^{2+}$库仑爆炸时释放的动能也与CEP有关。强大的理论挑战被确定为适当的洞察力的整体动力学,其中涉及非绝热场电离HOD HOD $^+$,从那里,HOD $^{2+}$通过电子再散射。
2013-07-29 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Polarization induced buildup and switching mechanisms for soliton molecules composed of noise like pulse transition states
该研究通过强非线性光学系统揭示了孤子分子的新建立机制,涉及瞬态类噪声脉冲阶段,并阐明了偏振与非线性对状态切换的影响,为信息编码提供潜在应用。
2024-08-20 nlin.PS physics.optics
Ionization-induced Long-lasting Orientation of Symmetric-top Molecules
从理论上研究了双色激光脉冲电离的陀螺分子的无场持久取向现象。各向异性电离产生了一个显着的持久的幸存的中性分子的取向。取向的程度随着脉冲强度和反直觉地随着旋转温度而增加。可以通过使用多个延迟的双色脉冲来进一步增强取向。可以通过偶次谐波产生或基于库仑爆炸的方法来探测持久的取向。这种效应可能使研究在稠密分子气体的弛豫过程,并可能是有用的分子引导和捕获的非均匀领域。
2022-11-16 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
First-principles insights into ultrashort laser spectroscopy of molecular nitrogen
在这项研究中,我们采用精确的含时密度泛函计算来研究氮分子的超短激光光谱。将不同频率、强度和持续时间的激光脉冲施加到分子上,并分析所产生的光电子谱。认为分子在激光脉冲中的相对取向对发射光电子的轨道性质有重要影响。此外,激光脉冲的持续时间也被发现是非常有效的控制轨道分辨率和光电子的强度。计算了不同脉冲频率和记录时间下光电子的角分辨分布。通过脉冲强度的指数增长,确定了氮分子双光子吸收的理论阈值。
2018-12-30 physics.atm-clus physics.chem-ph physics.optics
Two-color soliton meta-atoms and molecules
本文研究非线性波导中双色孤子分子的束缚机制,提出基于交叉相位调制的吸引势阱模型,揭示强-弱脉冲构成元原子及等幅脉冲构成分子的动力学行为,并发现周期性振幅变化可引发Kushi梳状多频辐射。
2023-03-02 nlin.PS physics.comp-ph physics.optics
Tunneling induced transparency and controllable group velocity in triple and multiple quantum-dot molecules
我们分析了三重量子点分子之间的相互作用,这些相互作用是由隧穿耦合而不是耦合激光控制的。本文给出了探测光场的稳态线性极化率的一般解析表达式,并证明了该系统可以出现两个透明窗口。分析了探测激光脉冲的群速度。通过改变隧道耦合,中心频率不同的两个激光脉冲可以以相同的群速度传播。在我们的系统中,群速度可以低至300 m/s。我们将我们的分析扩展到多个量子点分子的情况(量子点的数量为N),并表明该系统可以表现出最多N-1个透明窗口。最多可以减慢N-1个不同中心频率的激光脉冲。
2013-10-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Memory effects in the long-wave infrared avalanche ionization of gases: A review of recent progress
目前,人们正在努力通过移动到更长的红外波长来扩展大气中长距离非线性脉冲传播的范围和能量,目的是减轻湍流的影响。此外,皮秒和更长的脉冲持续时间被用于增加脉冲能量。虽然这两种方法都有望在遥感和定向能等应用领域得到改进,但它们也带来了用于计算稀释气体非线性光学性质的标准模型的基本问题。其中的问题是,对于较长的波长和较长的脉冲持续时间,激光产生的电子密度的指数增长,所谓的雪崩电离,可以通过非线性吸收和等离子体散焦限制传播范围。因此,重要的是继续发展的领域,以评估理论和雪崩电离在气体中的作用,为更长的波长。在这里,概述后的标准模型,我们提出了一个微观动机的方法,分析气体中的雪崩电离,超出了标准模型,我们认为是关键,加深我们的理解,在长红外波长的长距离传播。我们的新方法涉及的平均电子动能,等离子体温度,和自由电子密度作为动态变量。雪崩电离的速率取决于脉冲激发的全时程,而不是标准模型中的速率与瞬时强度成正比。
2018-11-28 physics.optics physics.plasm-ph
Photon Statistics for Single Molecule Non-Linear Spectroscopy
本文研究了单分子随机动力学与双脉冲激光相互作用的非线性光谱理论。得到了光子计数统计的一般表达式,找到了Kubo-Anderson过程的精确解,在脉冲极限下,光子统计信息包含在分子的偶极关联函数中.保持时间分辨率的选择极限、半经典近似和快速调制极限表现出这种新型光谱的一般行为。我们展示了如何设计的外部字段导致丰富的见解,个别分子的动力学是不同于那些发现合奏。
2007-05-28 physics.chem-ph physics.optics
Fine-tuning molecular energy levels by nonresonant laser pulses
我们计算了强度高达10^12 W/cm ^2的非共振激光场对线性分子振动和转动能级的影响。这两种类型的移位被发现是积极的或消极的,这取决于由字段所作用的初始旋转状态。绝热场-分子相互作用产生负的转动能移,并超过伴随的正振动能移几个数量级。因此,在这样的场中,振转态被向下推。一个非共振的脉冲激光场,与分子的相互作用nonexperimentally被发现赋予相同数量级的旋转和振动位移。非绝热能量转移最容易发生在一个脉冲的持续时间,相当于约十分之一的分子的旋转周期,并消失时,突然制度是达到较短的脉冲。我们将我们的处理应用到了研究较多的~(87)Rb_2分子的最低单重态和三重态的最后束缚振动能级。我们的计算表明,强度超过5 × 10^9 W/cm ^2的15 ns和1.5 ns激光脉冲能够由于振动位移而解离分子。较小的位移可以用来微调振转能级,从而影响非共振光的碰撞共振。在10 MHz的分辨率下,可以用光谱法辨别能量位移。
2010-06-03 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Retrieval of interatomic separations of molecules from laser-induced high-order harmonic spectra
我们说明了一个迭代的方法,用于检索的N $_2$,O $_2$和CO $_2$分子的核间分离使用这些分子产生的高次谐波的强红外激光脉冲。我们表明,准确的结果可以检索一个小的谐波和一个或几个取向角的分子。对于线性分子,核间分离也可以从使用各向同性分布的分子产生的谐波中恢复。通过从高次谐波谱中提取跃迁偶极矩,进一步证明了通过拟合提取的偶极矩迭代反演原子间间距的可行性。我们的研究结果表明,使用红外激光脉冲与飞秒时间分辨率的分子的时间分辨化学成像是可能的。
2008-02-18 physics.atom-ph physics.optics
Coherent Control of Vibrational State Population in a Nonpolar Molecule
提出了一种非极性分子振动态布居数分布的相干控制方案。我们对处于电子基态的氢分子离子与红外激光脉冲相互作用的理论分析和数值模拟结果表明,通过与第一激发解离态的耦合,在振动态之间发生了选择性的双光子跃迁。我们表明,对于一个给定的时间强度分布的振动态之间的布居转移,或振动态的叠加,可以完成一个单一的啁啾脉冲或一个训练的啁啾脉冲,这占由于AC斯塔克效应的累积相位差。空间强度(或焦点)平均的影响进行了讨论。
2011-02-16 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Selective Orientation of Chiral Molecules by Laser Fields with Twisted Polarization
本文探索了一种利用扭曲偏振激光场实现手性分子对映选择性定向的纯光学方法。几个领域的实现被认为是,包括一对延迟的交叉偏振激光脉冲,光学离心机,和偏振成形脉冲。所有这些领域共同的基本经典取向机制进行了讨论,并证明其操作的各种复杂性的手性分子的范围:硫代过氧化氢(${\rm HSOH}$),环氧丙烷(${\rm CH_{3}CHCH_{2}O}$)和乙基环氧乙烷(${\rm CH_{3}CH_{2}CHCH_{2}O}$)。所提出的结果表明,这种光学方法在气相中操纵分子对映体的通用性,通用性和鲁棒性。
2017-11-05 physics.chem-ph physics.optics
Disentangling the role of laser coupling in directional breaking of molecules
用激光电场波形对分子解离进行定向控制是一种范例,并对各种分子进行了演示。在大多数情况下,方向控制通过解离电离途径发生。然而,激光诱导的电子态耦合的解离离子与选择性电离的中性分子的作用,不能区分即使是小的异质结分子,如CO。在这里,我们介绍了一种技术,使用椭圆偏振泵浦和线性偏振双色探测脉冲,明确区分激光诱导的状态耦合和选择性电离的作用。测量的光电子动量分布的光偏振,使我们能够一致地确定从泵浦和探测脉冲的电离和解离。平行和正交取向的分子观察到CO+作为线性偏振双色脉冲的相对相位的函数的定向解离。我们发现,激光诱导的CO+的各种电子态的耦合起着重要的作用,所观察到的定向键断裂,这是由量子计算验证。
2016-11-23 physics.atom-ph physics.optics
Two-center Interferences in Photoionization of Dissociating H$_2^+$ Molecule
分析了超短真空紫外激光脉冲电离氢分子离子产额中的双中心干涉效应。为此,我们进行了数值模拟的含时薛定谔方程的H $_2^+$模型离子与两个时间延迟的激光脉冲相互作用。所考虑的方案对应于泵浦-探测方案,其中第一(泵浦)脉冲将分子离子激发到第一激发解离态,并且第二(探测)脉冲在离子解离时电离电子。我们的数值模拟结果的电离产率作为两个脉冲之间的时间延迟的函数表现出特征振荡,由于从解离的氢分子离子中的两个质子出现的部分电子波之间的干扰。我们表明,泵浦脉冲的光子能量应与$σ_g - σ_u$跃迁共振,泵浦脉冲的持续时间不应超过5 fs,以产生一个良好的限制核波包。在离解过程中,随着时间延迟的增加,原子核波包的扩展导致振荡的振幅减小。我们开发了一个分析模型,以适应振荡,并显示如何动态信息的核波包,即速度,平均核间距和扩展,可以从振荡中检索。的分析模型的预测进行了测试,以及对我们的数值模拟的结果。
2011-02-05 physics.optics quant-ph
Electric Field Measurement of Femtosecond Time-Resolved Four-Wave Mixing Signals in Molecules
报道了一个测量二氧化碳分子中三阶非线性相互作用产生的飞秒电场的实验。利用飞秒近红外激光脉冲的简并四波混频,结合TADPOLE的超弱飞秒脉冲测量技术,在时域上测量了相互作用脉冲之间不同时间延迟的非线性信号电场。发现从所发射的非线性信号的时间相位提取的啁啾敏感地依赖于对非线性响应的电子和旋转贡献。虽然旋转贡献导致接近输入脉冲的啁啾的非线性信号啁啾,但电子贡献导致随时间延迟而变化的显著更高的啁啾。我们的工作表明,电场分辨非线性光谱提供了详细的信息,在超快时间尺度上的非线性相互作用。
2022-07-14 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Group-velocity slowdown in a double quantum-dot molecule
对InGaAs基双量子点分子组成的“活性材料”中的量子相干效应对光脉冲的减慢进行了理论研究。这些被设计成在两个电子能级之间表现出长寿命的相干性,这是利用电磁诱导的透明效应来实现群速度减慢的量子相干性方案的重要部分。我们应用多粒子的方法,基于现实的半导体参数,使我们能够计算的量子点材料的动力学,包括微观载流子散射和偏振退相动力学。群速度减少的特征在于在频域中由准平衡减速因子和在时域中由从耦合到传播光场的时空材料动力学的计算获得的探测脉冲减速。在量子点分子中的群速度减慢被示出为实质上高于从典型的基于InGaAs的单量子点中的类似跃迁可实现的。研究了探测脉冲的传播速度和形状与晶格温度和驱动强度的关系。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Molecular alignment using circularly polarized laser pulses
我们表明,圆偏振飞秒激光脉冲产生无场排列的线性和平面分子。研究了O $_2$和苯分子在圆偏振光作用下的转动波包演化。对于苯,我们将分子平面与偏振平面对齐。对于O $_2$,我们证明了圆偏振产生沿激光传播轴在某些阶段的演变净对齐。圆偏振使我们能够控制线性分子在偏振平面外的排列,为分子成像提供了新的能力。
2013-08-16 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Electronic Quantum Coherence in Glycine Molecules Probed with Ultrashort X-ray Pulses in Real Time
提出了光电离分子电子态之间的量子相干性和由此产生的超快电子-空穴迁移过程可能是控制光电离诱导分子分解的电荷导向反应性的量子机制。基于间接(基于碎片离子)表征的阿秒实验表明,光电离诱导的电子相干性可以存活数十飞秒,而一些理论研究预测,由于核位置和核运动效应的量子不确定性,相干性的衰减要快得多。未决问题是:复杂分子中是否存在长寿命的电子量子相干性,它们是否可以直接探测,即通过电子可观测量探测?在这里,我们使用X射线来创建和直接探测光电离的氨基酸甘氨酸中的量子相干性。出射的光电子波留下带正电的离子,该离子处于位于电离脉冲光谱带宽内的量子力学本征态的相干叠加中。延迟的X射线脉冲通过诱导俄歇衰变的共振X射线吸收和通过来自顺序双光电离的光电子发射来跟踪诱导的相干性。正弦时间调制的检测到的信号在早期(0 - 25 fs)观察到在这两个测量。先进的从头算多电子模拟,考虑到量子不确定性的核位置,使我们能够解释的第一个25 fs的检测到的相干量子演化的电子相干。
2022-04-12 physics.chem-ph physics.optics quant-ph