在近幾十年里，強場激光與原子分子相互作用的過程一直是強場物理領域的熱門話題。在強場激光作用下，原子分子將發(fā)生電離，電離出去的電子在激光場的作用下有一定的幾率返回母核并與母核發(fā)生散射，這一過程記錄了母核的信息。散射電子軌跡和未散射的電子軌跡可以發(fā)生干涉，它們分別類似于光學全息過程中的信號光和參考光，因此這一干涉過程被稱為光電子全息。利用光電子全息技術已經(jīng)實現(xiàn)了原子散射振幅相位的提取以及分子隧道電離初始相位分布的重構等。而最近的實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)在光電子低能部分的光電子干涉結(jié)構和高能部分是不相同的，這種低能電子干涉結(jié)構的物理原因尚不清楚。

武漢國家光電實驗室陸培祥教授領導的超快激光研究團隊利用量子軌跡蒙特卡洛方法對強場中紅外激光作用下的原子的電子動量譜進行了計算。通過對半光周期電離時間窗口下的光電子動量譜及其形成原因進行研究，發(fā)現(xiàn)低能電子全息結(jié)構與高能電子全息結(jié)構的物理成因是完全不同的，這種低能電子全息來源于未散射電子軌跡和三次散射電子軌跡之間的干涉。這項研究為光電子全息技術在原子分子物理領域的廣泛應用提供了理論指導。

2016年11月28日，該研究成果“Intra-half-cycle interference of low-energy photoelectron in strong midinfrared laser fields” 發(fā)表在Opt. Express Vol. 24, No.24, 27726 (2016)上。

該項研究得到了國家自然科學基金（No.11234004, No. 61405064）,中央高校基本科研基金（HUST: 2016YXMS012）的資助。

圖 a)整個激光場和b)半個激光周期內(nèi)電離的光電子動量譜