在稀薄等离子体中激光传播的相对论自聚焦

计算物理 ›› 2001, Vol. 18 ›› Issue (5): 457-462.

在稀薄等离子体中激光传播的相对论自聚焦

于立春¹, 屠琴芬¹, 余玮², 陈志华¹, 韩学安¹

1. 西北核技术研究所, 陕西西安 710024;
2. 上海光机所, 上海 201800

收稿日期:2000-11-21 修回日期:2001-04-09 出版日期:2001-09-25 发布日期:2001-09-25
作者简介:于立春(1974-),女,江苏常州,硕士,主要从事激光与等离子体相互作用研究.
基金资助:
国家863高技术惯性约束聚变(8634161)资助项目

RELATIVISTIC SELF-FOCUSING OF LASER PROPAGATIONIN UNDERDENSE PLASMA

YU Li-chun¹, TU Qin-fen¹, YU Wei², CHEN Zhi-hua¹, HAN Xue-an¹

1. Northwest Institute of Nuclear Technology, Xi'an 710024, P R China;
2. Shanghai Institute of Optics and Fin Mechanics, Shanghai 201800, P R China

Received:2000-11-21 Revised:2001-04-09 Online:2001-09-25 Published:2001-09-25

摘要/Abstract

摘要： 讨论超强、超短脉冲激光在稀薄等离子体中传播过程的某些性质;用二维快速傅立叶变换求解波动方程.相对论自聚焦的基本方程包括非线性源项和衍射的影响.由于有质动力和相对论的影响,使等离子体的频率降低,从而使折射指数发生改变,影响激光在等离子体中的传播.在入射激光功率(p)超过临界功率(p_c)时,激光在传播过程中产生自聚焦;反之,激光在传播过程中逐渐衰减,不产生自聚焦.

关键词: 激光, 等离子体, 相对论, 成丝, 数值模拟

Abstract: Some natures have been studied for the propagation process of very intense and very short laser pulse in underdense plasma.The wave equation is derived and solved using the method of 2-D Fast Fourier Transformation.The basic equations for relativistic self-focusing include the nonlinear source term and the effect of diffraction.As a result of ponderomotive forces and relativism,the plasma frequency is reduced and so the refractive index is changed.It affects the propagation of laser in plasma.When the incident laser power (p) exceeds the critical power (p_c),self-focusing appears during the propagation of laser.On the contrary,laser damps gradually and self-focusing doesn't appear.

Key words: laser, plasmas, relativism, filamentation, numerical simulation

中图分类号:

TN249
0534

于立春, 屠琴芬, 余玮, 陈志华, 韩学安. 在稀薄等离子体中激光传播的相对论自聚焦[J]. 计算物理, 2001, 18(5): 457-462.

YU Li-chun, TU Qin-fen, YU Wei, CHEN Zhi-hua, HAN Xue-an. RELATIVISTIC SELF-FOCUSING OF LASER PROPAGATIONIN UNDERDENSE PLASMA[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2001, 18(5): 457-462.

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