超短脈沖強激光在大氣中的傳輸特性.pdf

1、超短超強脈沖激光能夠在大氣中傳輸形成一條穩(wěn)定的等離子體通道，并由此引發(fā)超連續(xù)白光、三次諧波、錐角輻射等很多物理現(xiàn)象。這些現(xiàn)象在激光遙感、激光引雷、激光誘導(dǎo)閃電、激光誘導(dǎo)核反應(yīng)、強激光遠(yuǎn)距離能量輸送等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。因而超高功率和超短脈沖強激光在大氣中的傳輸成為近年來激光物理學(xué)研究的新熱點。
　　 本文基于一個由空間動態(tài)補償模型發(fā)展而來的模型，主要討論了超短超強激光脈沖在大氣中傳輸形成的等離子體通道的演變和控制。目前人們普

2、遍認(rèn)為，超短超強脈沖激光在空氣中自聚焦傳輸形成等離子體通道主要是衍射、色散、克爾效應(yīng)和多光子吸收共同作用的結(jié)果。本文在考慮以上重要機制的基礎(chǔ)上，還引入了拉曼散射、等離子體尾波場和相對論自聚焦等多種效應(yīng)，并通過采用合理的近似，修正了表征超短脈沖強激光大氣中傳輸?shù)姆蔷€性薛定諤方程。采用分步傅里葉方法和差分法得到了二維和三維的數(shù)值仿真結(jié)果。主要討論光強通量和電子密度在空間中的分布，光脈沖在時間域和空間域的演變情況，通過數(shù)值仿真，揭示不同波長、