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目前,周期量级超短脉冲激光与原子、分子的相互作用已经成为光与物质相互作用的最新研究热点.该论文系统进行了周期量级超短脉冲激光在二能级原子系统传播中的面积演化、连续谱产生等非线性过程的基础研究.取得的主要创新成果如下:1.理论上进一步证明了慢变振幅近似与旋转波近似方法对描述超短脉冲传播的局限性.周期量级超短脉冲的电场导数项能使介质的粒子数分布产生振荡,介质折射率、脉冲快速振荡成分的产生与载波的振荡密切相关,从而证明传统的近似方法和面积定理对描述超短脉冲传播的局限性;同时发现脉冲的分裂、压缩和展宽都与介质的粒子数分布有关.2.首次发现了周期量级超短脉冲激光传播中面积演化的新规律.3.首次发现了周期量级超短脉冲激光的自感透明消失的现象和宽带的频谱转换.4.首次研究了周期量级超短脉冲激光在共振的二能级原子系统中的载波与相应的光谱对初始相位的依赖性.