激光等離子體相互作用中的自聚焦和電磁孤立子實驗研究.pdf

1、隨著啁啾脈沖技術(shù)的發(fā)展，超短超強激光逐漸在越來越多的實驗室得到應(yīng)用。而超短超強激光與稀薄等離子體相互作用由于涉及到如“快點火”、X-射線激光和激光尾場加速器等諸多方面的應(yīng)用而受到人們的廣泛關(guān)注并開展了大量研究。超短超強激光-稀薄等離子體相互作用過程中有著非常豐富的非線性物理現(xiàn)象，對這些現(xiàn)象的研究將有助于人們更全面更深入得理解激光-等離子體相互作用機制，同時對將來的實驗具有重要的指導(dǎo)意義。
　　通過開展超短超強激光-稀薄等離子體相互

2、作用實驗，本文研究了超短超強激光在稀薄等離子體中的自聚焦現(xiàn)象及電磁孤立子現(xiàn)象。
　　激光自身的散焦特性使得激光無法保持聚焦狀態(tài)傳輸足夠長的距離，無法滿足實際需要。當激光在等離子體中傳輸時，有質(zhì)動力效應(yīng)和相對論效應(yīng)將使得激光克服散焦形成自聚焦傳輸。但在超短超強脈沖情形下，激光在等離子體中的自聚焦機制并不明確。本文通過開展相關(guān)實驗，采用陰影成像法研究了超短超強激光與稀薄等離子體相互作用中的自聚焦現(xiàn)象，結(jié)果表明，激光功率與臨界功率之比是

3、影響自聚焦的關(guān)鍵條件，并得出了相應(yīng)的自聚焦條件，相對論自聚焦是超短超強激光在稀薄等離子體中的主要自聚焦機制。
　　在相互作用過程中還有一種現(xiàn)象特別值得人們關(guān)注，即電磁孤立子現(xiàn)象。電磁孤立子是激光在等離子體中傳輸時被局域在等離子體內(nèi)部的孤立電磁波。目前關(guān)于電磁孤立子的研究主要集中在理論方面，實驗中研究很少。電磁孤立子的形成對于激光在等離子體中的傳輸具有很大的影響，這要求人們能從實驗中深入得研究孤立子的性質(zhì)。本文采用等離子體單色成像法