上海光機所知識創(chuàng)新簡報 

（第四二七期） 

2017年10月31日 

上海光機所高次諧波研究取得重要進展 

　　在徐至展院士、李儒新研究員的領(lǐng)導(dǎo)下，中國科學(xué)院上海光機所強場激光物理國家重點實驗室近期在高次諧波研究中取得重要進展。科研人員發(fā)現(xiàn)在定向的非對稱分子同強激光場相互作用時，可以產(chǎn)生獨特的純偶次高次諧波光譜，并分析和揭示了其物理本質(zhì)。這一結(jié)果豐富了人們對于超快強激光場同物質(zhì)相互作用產(chǎn)生高次諧波現(xiàn)象的認(rèn)識。 

　　高次諧波是最重要的強場物理現(xiàn)象之一，它是產(chǎn)生完全相干X射線輻射、分子軌道成像、化學(xué)反應(yīng)過程追蹤以及阿秒科學(xué)等眾多應(yīng)用的基礎(chǔ)。在超快強激光場作用下，根據(jù)電子波函數(shù)對稱性決定的選擇定則，一般只有奇次高次諧波產(chǎn)生，一個有重要意義的關(guān)鍵問題是：純偶次高次諧波能否、如何產(chǎn)生？ 

　　本次研究表明，純偶次高次諧波可以產(chǎn)生。當(dāng)非對稱線性分子的分子軸與線偏光的偏振方向垂直時，在分子軸方向會有高次諧波產(chǎn)生，而且這一方向的高次諧波不會像激光偏振方向的高次諧波那樣每半個光周期就改變一次相位，高次諧波的相位在每個光周期里一致是產(chǎn)生純偶次諧波的本質(zhì)。這一工作發(fā)表在10月24日的《物理評論快報》[Physical Review Letters 119, 173201 (2017)]。 

　　這一研究成果是完整的高次諧波理論中不可或缺的一步，并且，這一理論適用于所有具有永久偶極矩的體系，例如多分子原子和大塊晶體等熱門材料，因而將成為強場物理領(lǐng)域重要應(yīng)用之一。 

　　該項研究得到了中科院先導(dǎo)B類專項、國家自然科學(xué)基金等項目的支持。（強場激光物理國家重點實驗室供稿）

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　　純偶次高次諧波光譜和奇次高次諧波光譜對比圖