利用非共振激光脉冲微调分子能级

我们评估了在高达 10^12 W/cm^2 的强度下，非共振激光场对线性分子振动和转动能级产生的能级偏移。研究发现，这两种偏移既可为正也可为负，取决于场作用的初始转动态。绝热场-分子相互作用产生的转动能量偏移为负，且在数量级上超过伴随的正向振动偏移。因此，振转态在此类场中会被向下推移。发现与分子发生非绝热相互作用的非共振脉冲激光场会产生相同数量级的转动和振动偏移。当脉冲持续时间约为分子转动周期的十分之一时，最易发生非绝热能量转移；而当更短脉冲达到突变区时，这种转移消失。我们将此处理方法应用于被广泛研究的 87Rb_2 分子，考察其最低单重态和三重态电子态的最后几个束缚振动态。我们的计算表明，强度超过 5x10^9 W/cm^2 的 15 ns 和 1.5 ns 激光脉冲能够由于振动偏移而使该分子解离。较小的偏移可用于微调振转能级，从而通过非共振光影响碰撞共振。这些能量偏移在 10 MHz 分辨率下可通过光谱学手段分辨。