强低频激光场中低阶谐波生成的非微扰区域
光学
2026-05-21 v2 原子物理
摘要
我们通过数值求解模型原子的三维非定态薛定谔方程（TDSE）并计算其偶极矩，来研究原子对强飞秒激光脉冲的响应。对于弱准静态场，该响应可以用微扰方法很好地描述，但对于强度高于约 W/cm 的情况，无论考虑何种阶次的非线性，该描述的准确性均不理想。我们建议用帕德展开（Padé expansion）来拟合数值 TDSE 解的结果，并表明该近似方法在微扰区域以及强度约达 W/cm 的微扰之外区域均能很好地描述响应。为了考虑准静态极限之外的非微扰非线性，我们采用非线性振子模型，其恢复力由所得到的帕德表达式定义。我们的模型无法预测非微扰区域中非线性折射率的行为，但它很好地描述了其他非线性光学过程中效率随激光强度的非微扰增长，即红外场中的三阶和五阶谐波生成以及双色场中的光整流。
引用
@article{arxiv.2512.06816,
title = {Nonperturbative regime of low-order harmonic generation in intense low-frequency laser field},
author = {S. A. Bondarenko and V. V. Strelkov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.06816},
year = {2026}
}