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關(guān)工作獲得2011年國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。 近三年來，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(yùn)全研究員和龔旗煌教授等建設(shè)了國內(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(shí)薛定諤方程的大型并行程序[Z. Zhang, et al.,Phys. Rev. A 84,043409 (2011)]，這種沒有引入任何軟化庫倫勢(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)來追蹤單分子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)過程，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(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(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(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。