原子高次谐波相位匹配与分子高次谐波角度分布问题的研究的任务书.docx

原子高次谐波相位匹配与分子高次谐波角度分布问题的研究的任务书
任务书
一、课题背景
高次谐波是一种特殊的光学现象，它指的是将激光通过非线性介质后所产生的高频、高能量的谐波。在实际应用中，高次谐波可以广泛应用于频谱分析、超快动力学研究、时间分辨成像技术等方面。因此，高次谐波技术的研究具有重要的理论和应用价值。
本课题的研究方向是原子高次谐波相位匹配与分子高次谐波角度分布。原子高次谐波相位匹配涉及到光、原子相互作用的复杂性，是高次谐波研究中的重要问题。分子高次谐波角度分布，环绕分子的非均匀电场分布及其进一步研究，可帮助我们深入了解分子内部结构、动力学行为的变化规律,从而寻求到一些新的研究思路和途径。因此，本课题应该加强研究，提高我们对高次谐波的认知与理解。
二、研究目的
1、从原子高次谐波相位匹配问题入手，探索高次谐波产生的机制和规律，将其应用于实际应用领域中。
2、从分子高次谐波角度分布问题入手，体察分子内部结构与变化动力学特性，系统性地研究分子在高强度激光场作用下的电子转移过程。
3、如能解决高次谐波不匹配现象，将对高次谐波研究及其应用带来重大影响。
三、研究内容
1、原子高次谐波相位匹配：
(1)探索合适的相位匹配条件，得到更优的相位匹配效果。
(2)系统性研究非线性介质的光学附加效应，选用更优的非线性介质材料。
(3)提出新的相位匹配方案，并进行仿真和实验验证。
2、分子高次谐波角度分布：
(1)建立分子在激光场中的数学模型，研究其动力学行为。
(2)探讨分子激光相互作用中的非均匀电场效应与分子内部的响应关系。
(3)尝试使用计算机模拟技术探讨分子在高强度场中的电子转移过程。
(4)研究分子中不同级别的量子效应，探寻不同效应之间的相互影响。
四、研究方法
1、原子高次谐波相位匹配：
(1)理论分析法：建立数学模型，通过数学计算，得到相位匹配效果。
(2)实验验证法：选取相适应的实验样本，观测测试现象，并分析实验数据。
(3)仿真技术：通过电脑设计仿真，模拟实验过程，推测现象发生规律。
2、分子高次谐波角度分布：
(1)理论分析法：建立数学模型，分析理论结论及可行性。
(2)实验验证法：通过实验，观测分子高激光诱导的高次谐波角度分布现象，拍摄样本图像，测算分子内部响应结果。
(3)计算机模拟法：建立数学模型，通过计算机仿真模拟，分析高次谐波和分子相互作用的过程。
五、预期成果
1、深入了解和掌握高次谐波相位匹配和分子高次谐波角度分布问题，取得研究成果。
2、提出更有据可依的相位匹配方案。
3、发表论文若干，取得研究经费，为本课题后续可持续发展做出贡献。
六、时间安排
本课题总时限为三年。具体进度安排如下：
第一年：基础理论阶段——学习和掌握高次谐波的基础理论知识，对原子高次谐波相位匹配和分子高次谐波角度分布问题进行深入研究，进行实验验证和计算机仿真模拟。
第二年：实验方法阶段——基于前期已掌握的研究成果，对高次谐波相位匹配和分子高次谐波角度分布通过新的实验方法进行探究。
第三年：论文撰写阶段——整合上述阶段的研究成果，完成论文撰写、修订，并准备相关学术报告或演讲。
七、经费预算
本课题的研究经费预算为20万元，其中包括购买实验设备、材料费、差旅费、出版费、人工费等支出。
八、参考文献
[1]徐家安,李晓飞,蒋治平.非线性光学[M],北京:科学出版社,1996.
[2]田发龙,罗丛林.高阶超快激光与高次谐波[M],合肥:安徽大学出版社,2013.
[3]陈涛,徐学禄,覃昌明.最大相移波形对高次谐波的影响[J].物理学报,2008,57(8):5083-5088.