准直的O2 分子高次谐波谱中的干涉效应*

袁长全 郭迎春† 王兵兵

1) (华东师范大学物理与电子科学学院, 上海 200241)

2) (中国科学院物理研究所光物理实验室, 凝聚态物理国家重点实验室, 北京 100190)

3) (中国科学院大学, 北京 100049)

(2021 年3 月6 日收到; 2021 年4 月27 日收到修改稿)

1 引 言

高次谐波是原子分子与强场相互作用的重要现象, 是潜在的深紫外光源[1-3], 也是用来分析原子分子动力学[4]以及获取分子结构信息[5,6]的重要工具. 所有这些都要求从理论上深刻地理解高次谐波的产生. 人们通常采用三步模型[7,8]来解释原子中的高次谐波的产生过程, 即电子电离、电子在激光电场中自由运动、电子运动回母核复合并发射谐波. 对于任意特定阶次的谐波, 都有长短两个路径的贡献, 谐波的强度是由长短两个路径贡献的叠加的结果[8]. 长短路径效应的存在已在实验上被观察到[9]. 对于分子, 自由度增加, 电离和复合的中心可以相同, 也可以不同, 从而产生了更多的量子通道.分子的高次谐波谱具有比原子高次谐波谱更为复杂的叠加特性. 如Lein 等[10,11]运用数值计算, 得出在 H+2以及H2的高次谐波谱中存在极小值. 在实验上, 人们已在CO2的高次谐波谱中观察到了此极小值[12]. 关于此极小值的起源, 数值计算表明它来自两个中心的贡献的叠加[10,11]. Faria[13]针对光电场和核轴平行的情况, 分析了电离中心和复合中心不同的量子路径对极小值的贡献.

氧气容易获取, 使之成为研究双原子分子的高次谐波的理想对象. 理论[14,15]和实验[16]都表明O2的高次谐波在……