飞秒激光等离子体通道传输射频电磁能机理研究

摘要

当强飞秒激光脉冲在大气中传输时会产生很多有趣的物理现象，成丝现象便是其中之一。论文分析了强飞秒激光在大气中的传输特性以及飞秒激光等离子体通道的特性。根据飞秒激光等离子体丝具有较好的导电性这一特点，提出利用飞秒激光等离子体丝作为隐形传输线，传导射频电磁能。为此，我们首先讨论了射频电磁波与飞秒激光诱导产生的等离子体丝的相互作用，并且进行了射频电磁波与飞秒激光等离子体通道相互作用的初步实验。实验结果发现飞秒激光等离子体通道引起了射频电磁场的剧烈的变化。其后，对三种不同结构的飞秒激光等离子体通道传输线(单通道传输线、平行双通道传输线以及多根细丝组成的等离子体波导结构)传导射频电磁能的特性进行了研究，给出了电磁场分布，计算了电磁波在其中传输时的衰减。计算结果表明：在一定的距离范围内，飞秒激光等离子体通道传导射频电磁能的情况优于自由空间。