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编 者 按
20世纪六十年代,激光的发明深刻地影响了我们的世界,之后,激光技术的持续发展,使得人们能够不断地重新认识光与物质相互作用的物理过程。特别是啁啾脉冲放大技术的发明,将激光强度提高了几个数量级,脉宽也被压缩到飞秒尺度,极大地突破了原来的技术瓶颈,该技术的发明人G. Mourou 和 D. Strickland也因此荣获2018年诺贝尔物理奖。激光强度的提高直接将光与物质相互作用带到前所未有的超快与高度非线性区域,并推动了强场原子分子物理研究突飞猛进的发展。最为明显的例子是2022年的沃尔夫奖颁给了A. L’Huillier,P. Corkum和F. Krausz,以表彰他们在高次谐波和阿秒脉冲研究中的成就。
伴随着超快超强激光技术的不断发展,强场物理研究已经蓬勃发展了三十多年,尤其是近二十多年来的研究成果,让我们能够站在全新的平台上探索超快超强激光脉冲与物质相互作用的动力学过程。21世纪初阿秒脉冲光源的出现,使得我们探测和研究以前无法处理的发生在阿秒时间尺度内的超快过程成为可能,例如原子多电子激发和电离,特别是内壳层电子激发和电离的电子关联动力学过程;分子的激发、电离、解离及辐射过程,包括分子内的电荷迁移过程;以及固体材料在超短强激光脉冲下的能带结构变化及谐波辐射过程等复杂超快过程。
为了系统展示阿秒超快动力学过程研究的最新进展,《物理学报》特组织专题,邀请部分活跃在本领域前沿的相关专家,从原子、分子、固体与超短强激光脉冲相互作用的理论和实验诸方面,以不同的视角介绍最新进展,综述热点研究方向。在本专题中,读者将会阅读到丰富的研究成果及一些精彩的综述文章,例如:利用阿秒钟概念设计隧穿是否需要时间的实验探测,并进行了理论讨论;电离电子在激光场驱动下,与母离子多次碰撞造成的电离谱精细低能结构的现象和物理机制;空气激光的产生及应用;分子的阿秒动力学测量及极性分子高次谐波的产生问题;原子分子的高里德伯态激发机制和原子激发态对高次谐波产生的贡献、以及如何优化激光光源获得更短阿秒脉冲的理论方案;固体高次谐波的发展历程等等。希望通过本专题,能够促进作者与读者的交流,分享最新的研究进展与成果,启发创新思想的火花,为进一步促进阿秒物理的发展起到积极的作用。
鉴于阿秒科学领域的快速发展以及与其他学科交叉融合的特点,本专题很难囊括阿秒物理研究最近的重要进展,所覆盖的阿秒相关领域也不够宽泛,一些代表性的成果难免遗漏,不足之处,敬请读者和同行谅解。专题文章将陆续刊出,欢迎关注。
魏志义,1991年博士毕业于中国科学院西安光机所。长期致力于超快超强激光的研究,首次在国内实现阿秒脉冲的产生测量,多项工作曾打破世界纪录,部分成果实现产品转化。迄今发表论文400余篇,会议邀请报告100多次,授权发明专利30余项。曾担任国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)委员、马科斯-普朗克阿秒科学中心(MPC-AS)委员、国际阿秒物理委员会委员、亚洲强激光委员会委员,多次担任该领域国际重要会议的主席及共主席。作为首席科学家或负责人主持了科技部国家重大研发计划(973)、国家重大科学仪器设备开发专项及基金委重大项目等研究,以第一完成人获国家技术发明二等奖及中科院科技进步二等奖、科技促进二等奖。获得中科院青年科学家奖(2001)、国家杰出青年基金(2002)、胡刚复物理奖(2011),先后当选美国光学学会fellow,中国光学学会及中国光学工程学会会士。
王兵兵,1996年在吉林大学原子与分子物理研究所获理学博士学位。现为中国科学院物理研究所研究员,博士生导师,中国科学院大学岗位教授。主要从事强激光场与原子分子相互作用的动力学过程研究。已发表包括PRL、PRA、OE等SCI论文60余篇。主要工作包括:基于非微扰量子电动力学方法,发展强激光场中原子和分子高阶阈上电离、非序列电离及非线性康普顿散射的频域理论,从量子跃迁的角度解释相关实验现象的物理机制;研究阿秒脉冲中双电离过程的特征时间及双电离存在的动力学特征关系等。
滕浩,从事超短脉冲激光和强场物理的研究工作。2002年博士毕业于中国科学院物理研究所,现为中国科学院物理研究所研究员。先后主持了国家自然基金重点项目、科技部重点研发项目、科学院科研装备项目、综合极端条件实验装置阿秒激光超快子系统等15项。在国内首先实现了孤立阿秒激光的产生与测量,mJ量级周期量级飞秒激光超快光场,高功率飞秒激光及其应用等成果。作为主要参与人员,先后获得国家科技发明二等奖、中国科学院科技进步二等奖、国防科技进步二等奖、中国科学院杰出科研成就集体奖等奖项,获得发明专利权十项。迄今已在本领域重要期刊发表论文110余篇,国际邀请报告30余次。
专题文章
阿秒物理专题编者按
物理学报.2022, 71 (23): 230101.
doi: 10.7498/aps.71.230101
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超快强激光场中原子分子的里德伯态激发
沈星晨,刘洋,陈淇,吕航,徐海峰
物理学报.2022, 71 (23): 233202.
doi: 10.7498/aps.71.20221258
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强激光场原子电离光电子轨迹干涉全息理论及应用
陶建飞,夏勤智,廖临谷,刘杰,刘小井
物理学报.2022, 71 (23): 233206.
doi: 10.7498/aps.71.20221296
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基于相对论自由电子的量子物理
李靖,刘运全
物理学报.2022, 71 (23): 233302.
doi: 10.7498/aps.71.20221289
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空气激光:面向大气遥感的高分辨光谱技术
张海粟,乔玲玲,程亚
物理学报.2022, 71 (23): 233401.
doi: 10.7498/aps.71.20221913
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固体高次谐波产生、调控及应用
汪洋,刘煜,吴成印
物理学报.2022, 71 (23): 234205.
doi: 10.7498/aps.71.20221319
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强激光场驱动Ar原子电离中的隧穿延时
赵猛,全威,肖智磊,许松坡,王志强,王明辉,成思进,吴文卓,王艳兰,赖炫扬,柳晓军
物理学报.2022, 71 (23): 233203.
doi: 10.7498/aps.71.20221295
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优化组合激光场驱动原子产生高次谐波及单个超短阿秒脉冲理论研究
汉琳,苗淑莉,李鹏程
物理学报.2022, 71 (23): 233204.
doi: 10.7498/aps.71.20221298
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驱动激光波长对超短脉冲与原子相互作用产生高次谐波发射的影响
张頔玉,蓝文迪,李雪峰,张稣稣,郭福明,杨玉军
物理学报.2022, 71 (23): 233205.
doi: 10.7498/aps.71.20220743
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优化双色近红外激光及其二次谐波场驱动原子产生孤立阿秒脉冲
杜进旭,王国利,李小勇,周效信
物理学报.2022, 71 (23): 233207.
doi: 10.7498/aps.71.20221375
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中红外激光场下阈上电离能谱中的低能结构
肖智磊,全威,许松坡,柳晓军,魏政荣,陈京
物理学报.2022, 71 (23): 233208.
doi: 10.7498/aps.71.20221609
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NO分子形状共振阿秒动力学精密测量
徐一丹,姜雯昱,童继红,韩露露,左子潭,许理明,宫晓春,吴健
物理学报.2022, 71 (23): 233301.
doi: 10.7498/aps.71.20221735
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极性分子CO高次谐波产生过程中的不对称性
杨艳,张斌,任仲雪,白光如,刘璐,赵增秀
物理学报.2022, 71 (23): 234204.
doi: 10.7498/aps.71.20221714
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