飞秒强激光在团簇气体中的电离散焦现象的实验研究

摘要

在飞秒强激光与高密度Ar团簇喷流中相互作用的实验研究中,通过瑞利散射信号,我们观测到了非常显著的激光频谱的兰移和展宽。使用的激光能量为16mJ,脉宽60fs,真空中峰值功率密度为4.0×1016W/cm2,在背压为25bar时测得的频谱最大兰移量达80nm,为激光中心波长的10％。在25bar气压下,激光的焦斑半径大约是真空中的3倍,从而使实际的激光聚焦功率密度大约下降了一个量级。在20Bar的背压(靶点处团簇气体的原子密度约为1.4×1019cm-3),其最大聚焦功率密度可能不超过7×1015W/cm2。因此,在这种情况下要开展强激光与团簇喷流的相对论性强相互作用是非常困难的。