2005年龔旗煌教授帶領(lǐng)的“飛秒光物理和介觀光學(xué)”研究團(tuán)隊(duì)獲批為國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體，2008年和2011年兩次考核又分別以優(yōu)異的成績(jī)獲得延續(xù)資助。在過(guò)去的六年中，研究團(tuán)隊(duì)圍繞時(shí)間-空間極端條件光學(xué)前沿，以實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)和光學(xué)前沿及交叉研究為本，不斷深化研究?jī)?nèi)容。群體完成的超快全光開(kāi)關(guān)工作獲得2011年國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。 近三年來(lái)，群體又在飛秒強(qiáng)激光場(chǎng)原子分子物理研究方向，包括飛秒激光驅(qū)動(dòng)的分子取向、強(qiáng)激光場(chǎng)原子分子電離解離動(dòng)力學(xué)、阿秒脈沖原子分子動(dòng)力學(xué)成像等研究方向不斷取得創(chuàng)新成果，發(fā)表了一系列重要論文并撰寫(xiě)國(guó)際系列叢書(shū)綜述章節(jié)等。

       通過(guò)數(shù)年努力，創(chuàng)新研究群體成員吳成印副教授,劉運(yùn)全研究員和龔旗煌教授等建設(shè)了國(guó)內(nèi)首臺(tái)用于原子分子強(qiáng)光物理研究的離子電子動(dòng)量成像譜儀裝置，可以測(cè)量飛秒激光驅(qū)動(dòng)的分子電離解離產(chǎn)生的離子-離子以及離子-電子的動(dòng)量符合譜，譜儀動(dòng)量分辨等性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并獲得了北京大學(xué)第六屆實(shí)驗(yàn)技術(shù)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（http://www.lab.pku.edu.cn/tzgg/23633.htm）。離子電子動(dòng)量成像譜儀和飛秒激光光源結(jié)合，極大地提升了團(tuán)隊(duì)在原子分子物理領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究能力。利用成像譜儀強(qiáng)大的符合測(cè)量功能，精確測(cè)量了隧道電離區(qū)原子分子閾上電離電子的能譜結(jié)構(gòu)，揭示了低能電子譜峰結(jié)構(gòu)的物理本質(zhì)[(C. Wu et al.，Phys. Rev. Lett. 109, 043001(2012)]；對(duì)強(qiáng)激光場(chǎng)中原子電離光電子角分布進(jìn)行全微分測(cè)量, 發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)激光原子隧道電離區(qū), 零動(dòng)量電子的相對(duì)產(chǎn)額隨著激光光強(qiáng)的增加而減少,即局域電離抑制現(xiàn)象[H. Liu, et al., Phys. Rev. Lett. 109,093001(2012)]；通過(guò)改變周期量級(jí)飛秒激光的載波相位，實(shí)現(xiàn)對(duì)一氧化碳分子二價(jià)電離態(tài)的非對(duì)稱解離通道的控制，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)分子三價(jià)離子的非對(duì)稱解離通道的控制[Y. Liu et al.，Phys. Rev. Lett. 106, 073004(2011)]；實(shí)驗(yàn)上首次研究了激光強(qiáng)度處于原子雙電離閾值附近的電子關(guān)聯(lián)問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)原子結(jié)構(gòu)對(duì)非序列雙電離的電子關(guān)聯(lián)行為具有重要影響[Y. Liu et al., Phys. Rev. Lett. 104, 173002(2010)]；。

利用離子電子動(dòng)量成像譜儀測(cè)量的近紅外強(qiáng)激光場(chǎng)中原子電離的光電子角分布


 低能區(qū)的阿秒條紋相機(jī)譜

在強(qiáng)激光原子分子物理理論研究方面，該創(chuàng)新研究群體也取得了重要工作進(jìn)展。彭良友副教授和龔旗煌教授等在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)發(fā)了精確求解雙電子原子在激光脈沖作用下的全維含時(shí)薛定諤方程的大型并行程序[Z. Zhang, et al.,Phys. Rev. A 84,043409 (2011)]，這種沒(méi)有引入任何軟化庫(kù)倫勢(shì)近似的5維空間+1維時(shí)間的雙電子含時(shí)薛定諤方程，在國(guó)際上也僅有少數(shù)幾個(gè)研究組能夠精確求解。另外，他們利用阿秒脈沖的泵浦探測(cè)來(lái)追蹤單分子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，在單分子層次上驗(yàn)證了可預(yù)測(cè)性和干涉襯比度間所應(yīng)滿足的普遍關(guān)系。該工作作為封面文章和Fast Track Communications在J. Phys. B上發(fā)表[M. Xu et al., J. Phys. B 44,021001 (2011)]，并作為唯一來(lái)自中國(guó)的研究工作在西班牙馬德里舉辦的第十屆國(guó)際飛秒大會(huì)上做邀請(qǐng)報(bào)告。隨后他們提出了低能區(qū)阿秒條紋相機(jī)的概念，展示了電離的電子與其原子實(shí)相互作用時(shí)的波粒二象性，使得利用激光驅(qū)動(dòng)的電子波包對(duì)原子分子勢(shì)的全息成像成為可能 [M. Xu et al., Phys. Rev. Lett. 107, 183001(2011)]。最近，他們與合作者一起從理論上導(dǎo)出了中性原子在超短超強(qiáng)激光脈沖作用下高階閾上電離電子產(chǎn)率的解析表達(dá)式，闡明了前人因式分解公式的不足，該表達(dá)式在不同激光參數(shù)下對(duì)不同類別的原子都成立，與精確數(shù)值求解含時(shí)薛定諤方程的結(jié)果完美吻合[M. Frolov et al., Phys. Rev. Lett. 108, 213002 (2012)]。

       研究團(tuán)隊(duì)多年來(lái)得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部以及人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等的大力支持。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)和積累，“飛秒光物理和介觀光學(xué)”創(chuàng)新研究群體在飛秒強(qiáng)激光場(chǎng)原子分子物理研究領(lǐng)域已經(jīng)聚集一批優(yōu)秀青年人才，具備了高水平的實(shí)驗(yàn)研究條件，以及源源不斷的創(chuàng)新能力。