2005年龔旗煌教授帶領(lǐng)的“飛秒光物理和介觀光學(xué)”研究團隊獲批為國家自然科學(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)異的成績獲得延續(xù)資助。在過去的六年中，研究團隊圍繞時間-空間極端條件光學(xué)前沿，以實驗系統(tǒng)建設(shè)和光學(xué)前沿及交叉研究為本，不斷深化研究內(nèi)容。群體完成的超快全光開關(guān)工作獲得2011年國家自然科學(xué)獎二等獎。 近三年來，群體又在飛秒強激光場原子分子物理研究方向，包括飛秒激光驅(qū)動的分子取向、強激光場原子分子電離解離動力學(xué)、阿秒脈沖原子分子動力學(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國際系列叢書綜述章節(jié)等。

       通過數(shù)年努力，創(chuàng)新研究群體成員吳成印副教授,劉運全研究員和龔旗煌教授等建設(shè)了國內(nèi)首臺用于原子分子強光物理研究的離子電子動量成像譜儀裝置，可以測量飛秒激光驅(qū)動的分子電離解離產(chǎn)生的離子-離子以及離子-電子的動量符合譜，譜儀動量分辨等性能指標達到國際先進水平，并獲得了北京大學(xué)第六屆實驗技術(shù)成果獎一等獎（http://www.lab.pku.edu.cn/tzgg/23633.htm）。離子電子動量成像譜儀和飛秒激光光源結(jié)合，極大地提升了團隊在原子分子物理領(lǐng)域的實驗研究能力。利用成像譜儀強大的符合測量功能，精確測量了隧道電離區(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)]；對強激光場中原子電離光電子角分布進行全微分測量, 發(fā)現(xiàn)在強激光原子隧道電離區(qū), 零動量電子的相對產(chǎn)額隨著激光光強的增加而減少,即局域電離抑制現(xiàn)象[H. Liu, et al., Phys. Rev. Lett. 109,093001(2012)]；通過改變周期量級飛秒激光的載波相位，實現(xiàn)對一氧化碳分子二價電離態(tài)的非對稱解離通道的控制，同時也實現(xiàn)分子三價離子的非對稱解離通道的控制[Y. Liu et al.，Phys. Rev. Lett. 106, 073004(2011)]；實驗上首次研究了激光強度處于原子雙電離閾值附近的電子關(guān)聯(lián)問題，發(fā)現(xiàn)原子結(jié)構(gòu)對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)]；。

利用離子電子動量成像譜儀測量的近紅外強激光場中原子電離的光電子角分布


 低能區(qū)的阿秒條紋相機譜

在強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展。彭良友副教授和龔旗煌教授等在國內(nèi)率先開發(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)]，這種沒有引入任何軟化庫倫勢近似的5維空間+1維時間的雙電子含時薛定諤方程，在國際上也僅有少數(shù)幾個研究組能夠精確求解。另外，他們利用阿秒脈沖的泵浦探測來追蹤單分子內(nèi)部電子的運動過程，在單分子層次上驗證了可預(yù)測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)]，并作為唯一來自中國的研究工作在西班牙馬德里舉辦的第十屆國際飛秒大會上做邀請報告。隨后他們提出了低能區(qū)阿秒條紋相機的概念，展示了電離的電子與其原子實相互作用時的波粒二象性，使得利用激光驅(qū)動的電子波包對原子分子勢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激光脈沖作用下高階閾上電離電子產(chǎn)率的解析表達式，闡明了前人因式分解公式的不足，該表達式在不同激光參數(shù)下對不同類別的原子都成立，與精確數(shù)值求解含時薛定諤方程的結(jié)果完美吻合[M. Frolov et al., Phys. Rev. Lett. 108, 213002 (2012)]。

       研究團隊多年來得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部以及人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點實驗室等的大力支持。經(jīng)過多年的建設(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激光場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，具備了高水平的實驗研究條件，以及源源不斷的創(chuàng)新能力。