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时间:2020-04-07   浏览:0次

强的导引在电子加速和非线性光学等离子体领域是非常主要的课题。为实现在介质中的导引,光束本身需克服衍射。相对论自聚焦的条件是P 17 02/ p2=Pc;当P Pc时,激光光斑逐渐变窄,有质动力将等离子体电子排斥开并形成离子通道。从而自聚焦在 匹配 尺寸稳定,离子对电子的回复力与有质动力相互平衡。

图1尾场 维结构及电场沿轴向分布图

短脉冲激光有质动力将等离子体中电子以放射状向四周排斥,抵消了质量相对论效益对折射率的影响。模拟结果表明超强短脉冲激光在初始阶段的演化后逐渐稳定传输。在早期焦斑内的激光能量主要耗散在衍射及即时的电离上,前端的光子逐渐减速从而导致红移并形成频率的正啁啾。陡峭的脉冲前端最终形成了光学 冲击波 ,其产生被描述为两阶段进程:开始是脉冲的自陡峭,后续是前端逐步向后 腐蚀 。为下降衍射并导引激光在低密度等离子体中传输,引入低强度的 先导 脉冲,将电子横向排斥开并提高了折射率,从而使主脉冲演化成冲击波形状,以后冲击波状脉冲保持聚焦状态,即使 先导 脉冲逐步消散。图1(a)和(b)所示为尾场结构,(c)和(d)则是再先导脉冲作用下对比图。初始时刻都构成了 空泡 结构,且具有类似的尾场Ex轮廓(e)。先导脉冲的横向有质动力产生了低密度的等离子体通道。经过10个光斑左右的长度后,参考脉冲逐步被耗尽,如图1(d)所示,调制脉冲所构成的尾场结构稳定而且延续加速电子。

本文的二维摹拟结果表明只要 先导 脉冲增加了折射率,同时并没有驱动纵向电场。并且主脉冲具有陡峭上升沿并能驱动空泡,其峰值能量及转换效力均能有效地被提高。

 

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