强激光在部分电离等离子体中的非线性参量过程

摘要

由于强激光会使未被完全电离离子中的束缚电子云产生极化,而这种极化效应又会通过波动方程反过来影响泵波和散射波的耦合过程.所以在参量过程中除了自由电子,束缚电子也将起重要作用.本文以受激拉曼散射(SRS)过程和受激布里渊散射过程(SBS*)为例,导出了它们在部分剥离等离子体中的非线性模耦合方程组.然后通过线性增长率的解析表达式和非线性演化的数值解,分析了部分剥离等离子体的非线性极化率对这两个过程的影响.结果表明三阶的非线性极化率将在激光强度I0＞1017 W/cm2时显著影响SRS和SBS的线性增长率.而二阶和三阶非线性极化率将和泵波强度一起,将在更低的激光强度上,对SRS散射波的非线性增长率、饱和幅度及达到饱和所用的特征时间产生明显影响.