[发明专利]一种基于阿秒条纹重构非均匀场空间依赖系数的方法

权利要求书

1.一种基于阿秒条纹重构非均匀场空间依赖系数的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在非均匀红外电场辅助下测量阿秒脉冲与工作气体相互作用产生的阿秒条纹谱；

S2：对阿秒条纹谱进行加权平均得到阿秒条纹谱的中心动能E_coe；将中心动能E_coe按照非均匀红外电场矢势的解析形式，采用非线性最小二乘法拟合得到光电离时间延迟δτ₁；

S3：利用粒子群算法并求解数值计算牛顿方程，得到随机非均匀电场空间依赖系数下，非均匀红外电场和单个阿秒脉冲共同与工作气体相互作用产生的经典条纹轨迹；将经典条纹轨迹按照非均匀红外电场矢势的解析形式进行非线性最小二乘法拟合，获得不同电场空间依赖系数下的经典光电离时间延迟δτ₂，并将其与步骤S2得到的光电离时间延迟δτ₁进行对比，找出最优的空间依赖系数作为非均匀红外电场的空间依赖系数。

2.根据权利要求1所述的一种基于阿秒条纹重构非均匀场空间依赖系数的方法，其特征在于：所述的步骤S1中，具体步骤为：工作气体为惰性气体中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于阿秒条纹重构非均匀场空间依赖系数的方法，其特征在于：所述的步骤S1中，具体步骤为：

S11：通过数值求解含时薛定谔方程；

S12：记录在非均匀红外电场和单个阿秒脉冲在不同相对时间延迟下与工作气体的相互作用；

S13：记录不同的非均匀红外电场-阿秒脉冲时间延时下的电子产率获得电子的动量谱即阿秒条纹谱。

4.根据权利要求1所述的一种基于阿秒条纹重构非均匀场空间依赖系数的方法，其特征在于：所述的步骤S2中，具体步骤为：

S21：设步骤S1测得的阿秒条纹谱为P_E(E，τ)，电子的能量为E，非均匀红外电场和单个阿秒脉冲之间的相对延时为τ，则对阿秒条纹谱进行加权平均得到阿秒条纹谱的中心动能E_coe为：

E_coe＝∫EP_E(E，τ)dE/∫P_E(E，τ)dE；

S22：设非均匀红外电场矢势为A_IR(τ)，解析形式为A(τ)，a、b为两个未知参数，设光电离时间延迟为δτ₁，则将中心动能E_coe按非均匀红外电场矢势的解析形式aA(τ+δτ₁)+b通过非线性最小二乘法拟合得到光电离时间延迟δτ₁；设T为红外电场的总持续时间，ω为红外电场的中心频率，则非均匀红外电场矢势的解析形式为：

5.根据权利要求4所述的一种基于阿秒条纹重构非均匀场空间依赖系数的方法，其特征在于：所述的步骤S3中，具体步骤为：

S31：设单个阿秒脉冲的中心频率为ω_XUV，基态电离能为Ip，电子的位移为r，电子的初始位置为r₀，原子的库仑势为V(r)，则电子的初始速度p_i为：

设非均匀红外电场为E_IR(t)，则非均匀红外电场失势A_IR(τ)为：

设电场空间依赖系数为β，求解牛顿方程：

得到电子的末态动能为：

S32：记录不同红外电场和单个阿秒脉冲在相对延时τ下共同作用于工作气体产生的电子的末态动能，获得经典条纹轨迹；

S33：将随机非均匀电场空间依赖系数下的经典条纹轨迹均按非均匀红外电场矢势的解析形式aA(τ+δτ₂)+b通过最小二乘法拟合，获得不同电场空间依赖系数下的经典光电离时间延迟δτ₂；非均匀红外电场矢势的解析形式为：

S34：将经典光电离时间延迟δτ₂与步骤S2得到的光电离时间延迟δτ₁进行对比，找出最优的空间依赖系数作为非均匀红外电场的空间依赖系数。

6.一种计算机存储介质，其特征在于：其内存储有可被计算机处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行如权利要求1至权利要求5中任意一项所述的一种基于阿秒条纹重构非均匀场空间依赖系数的方法。