[发明专利]一种椭圆偏振激光作用下分子光电子全息的生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及强场激光物理领域，尤其涉及一种椭圆偏振激光作用下分子光电子全息的生成方法。

背景技术

“全息”是指物体发出的光波的全部信息：既包括振幅或强度，也包括相位。英国科学家丹尼斯·伽柏（Dennis Gabor）于1948年提出来全息术，并因此于1971年获得了诺贝尔物理学奖，当初的目的是只是想利用全息术提高电子显微镜的分辨率。然而，最初受到光源的局限性，并未得到很好的发展。

随后激光器的发明，激光技术的进步，促进了全息的进一步发展。目前全息术主要以激光作为光源，激光束用分光镜一分为二，其中一束照射到被拍摄的物体上，就携带物的相关信息（被称为物光），经反射或者透射后照射到记录底片上。而另一束激光，直接照射到记录底片上（被称为参考光）。物光与参考光在底片上发生相干，形成全息干涉图样，记录物的信息。

最近，线偏振激光作用下的原子的光电子全息在实验上被发现，并引起了人们的广泛关注。当原子处于线偏振激光场作用下时，首先被电离，随后，电子在激光场中加速运动，当激光场反向时，该电子有可能返回自身母核(母离子)，与母核发生碰撞等。

所谓光电子全息就是把未与母核发生碰撞的电子作为参考电子（参考波），而与母核发生散射的电子作为信号电子（信号波），参考电子与信号电子发生相干，产生光电子全息。参考波带有体系初始状态的相关信息，信号波带有与其发生碰撞的母核的信息。光电子全息发生在亚光学周期（激光周期ω为激光频率）时间尺度，而当所用激光波长较短时，时间分辨率更是可以达到阿秒(10^-18s)量级。所以全息结构还带有超短时间尺度的电子波包动力学信息。

在线偏振激光作用下，电子从原子被电离，在电场作用下有可能回到自身母核。但在椭圆偏振激光作用下，电子在激光场中运动一段时间后，由于横向电场分量的存在，会导致电子返回时，相对母离子产生横向偏移。从而错过母核的几率提高，进而影响回到自身母离子的信号电子的生成，即影响该光电子全息的生成。而在椭圆偏振激光的作用下，分子中的电子电离之后除了可能返回自身母核外，由于横向位移的存在，更是可能回到其它核发生碰撞，从而产生另一种全息结构。从而可以见，椭圆激光的偏振度与分子光电子全息结构的形成密切相关.我们可以通过调整椭圆激光的偏振度，来实现对全息结构的控制。当两种全息结构都存在时，必然会相互发生干扰，影响全息图像的分辨。而调整椭圆激光偏振度到达一定值时，可以极大消除返回自身母核作为信号电子的全息结构，留下较为清晰的回到其它核的全息结构。此外，返回其它核作为信号电子的全息结构，与核间距R密切相关，而核间距R又是衡量分子键长和分子结构的重要信息。从而可见，测量分子光电子全息对于激光场椭圆偏振度的依赖性，可以为探测分子结构及亚光学周期时间尺度内的超快动力学提供有力工具。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种椭圆偏振激光作用下分子光电子全息的生成方法。可在椭圆偏振激光作用下精确做出分子光电子的全息图像。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种椭圆偏振激光作用下分子光电子全息的生成方法，所述方法包括：

步骤1：对电离后的电子在激光场中的运动进行计算，得到所述电离后的电子的速度及位移；

步骤2：根据所述电离后的电子的位移判断电子是否返回母核或附近的其他核，将返回母核或附近的其他核的所述电离后的电子视为信号电子，将未返回的电子视为参考电子；

步骤3：记录所述信号电子的初始相位φ以及回到母核或其他核时的相位，计算所述信号电子的漂移时间t_c；

步骤4：记录所述参考电子的初始相位φ′，并记录所述信号电子返回时所述参考电子的漂移时间t_r；