激光靶等离子体受激Raman散射

用我们研制的一维半电磁粒子模拟程序数值模拟了神光12^#激光器(λ_L=1.053μm,τ=850ps,I_L=3×10¹⁴—3×10¹⁵W/cm²打靶的受激Raman散射。得到了散射光波、静电(Langmuir)波线性增长和非线性饱和的细致图象、热电子和超热电子分布函数随时间的发展以及超热电子的温度和份额。通过对散射光谱的分析得到晕区电子温度约为1.4—2.5keV,还得到靶等离 关键词：     

激光等离子体的受激Brillouin散射

研究了激光等离子体背向和侧向受激Brillouin散射光谱结构。激光等离子体相互作用时,受激Brillouin散射光谱受激光等离子体状态的影响而产生Doppler效应。当激光以45° 入射不同材料的平面靶时,等离子体运动产生不同的二维效应,高Z材料产生的等离子体冕区主要沿靶法向运动,受激Brillouin散射光谱在侧向产生较大蓝移,而低Z材料则主要在激光入射方向产生较大蓝移。     

激光等离子体的受激Brillouin散射

 研究了激光等离子体背向和侧向受激Brillouin散射光谱结构。激光等离子体相互作用时,受激Brillouin散射光谱受激光等离子体状态的影响而产生Doppler效应。当激光以45° 入射不同材料的平面靶时,等离子体运动产生不同的二维效应,高Z材料产生的等离子体冕区主要沿靶法向运动,受激Brillouin散射光谱在侧向产生较大蓝移,而低Z材料则主要在激光入射方向产生较大蓝移。     

神光Ⅲ原型受激拉曼与受激布里渊散射份额测量

激光注入率测量是黑腔耦合效率测量至关重要的一个环节,主要通过散射光测量来实现。在神光Ⅲ原型激光装置上进行的黑腔物理实验中,利用PIN探头阵列进行了散射光角分布测量。通过拟合分析,发现原型装置上激光等离子体非线性相互作用较神光Ⅱ装置要强,其中受激拉曼份额在10%量级,受激布里渊散射在20%量级。将由此评估的激光靶耦合效率代入辐射温度定标率公式中,得出的辐射温度值与实验中Dante测量值符合较好,说明对参量过程份额的评估具有一定可靠性。     

神光Ⅲ原型受激拉曼与受激布里渊散射份额测量

激光注入率测量是黑腔耦合效率测量至关重要的一个环节,主要通过散射光测量来实现。在神光Ⅲ原型激光装置上进行的黑腔物理实验中,利用PIN探头阵列进行了散射光角分布测量。通过拟合分析,发现原型装置上激光等离子体非线性相互作用较神光Ⅱ装置要强,其中受激拉曼份额在10%量级,受激布里渊散射在20%量级。将由此评估的激光靶耦合效率代入辐射温度定标率公式中,得出的辐射温度值与实验中Dante测量值符合较好,说明对参量过程份额的评估具有一定可靠性。     

掺杂材料对激光等离子体受激布里渊散射的影响

研究了激光等离子体背向受激布里渊散射光谱及反射率。当小能量短脉冲激光入射平面靶时，激光等离子体发展不充分，受激布里渊散射光谱结构相似，受激布里渊散射的增长主要受等离于体尺度的影响，随靶材料的有效原子序数的增加，等离子体尺度变小，受激布里渊散射反射率减少。     

非均匀等离子体中受激Raman散射非线性行为

鉴于实际中等离子体不均匀性和非周期性边界条件，建立了受激Ｒａｍａｎ散射（ＳＲＳ）和受激Ｂｒｉｌｌｏｕｒｉｎ散射（ＳＢＳ）非线性耦合模型。ＳＢＳ对ＳＲＳ的影响主要表现在两方面：１）Ｌａｎｇｍｕｉｒ波与离子声波的非线性相互作用，２）ＳＢＳ与ＳＲＳ的竞争。本文研究了离子声衰变不稳定性、离子声波对Ｌａｎｇｍｕｉｒ波的非共振散射两种非线性过程在ＳＲＳ发展过程中的作用，给出一维不均匀等离子体中ＳＲＳ发展图象。Ｌａｎｇｍｕｉｒ波向短波转换，从而被强烈阻尼是抑制ＳＲＳ的重要机制。文中给出了ＳＢＳ／ＳＲＳ耦合过程中决定ＳＲ 关键词：     

水中受激拉曼散射的能量增强及受激布里渊散射的光学抑制

为提高液体介质中受激拉曼散射的输出能量,提出了通过温度调控来抑制受激布里渊散射的方法,设计了532 nm多纵模宽带脉冲激光泵浦的受激拉曼散射发生系统,测量了不同温度下水中前向受激拉曼散射及后向受激布里渊散射的输出能量,分析了水温、泵浦激光线宽及热散焦效应对受激拉曼散射输出能量影响的物理机制.实验结果表明:通过降低水温可实现对受激布里渊散射过程的有效抑制,同时减小热散焦效应带来的光束畸变,从而有效提高受激拉曼散射的输出能量.研究结果对液体介质中的受激拉曼散射多波长转换具有重要意义.     

激光诱导等离子体对水OH伸缩振动受激拉曼散射的影响

利用532 nm脉冲激光进行水的受激拉曼散射研究,通过改变激光焦点与水-空气界面的距离,获得截然不同的OH伸缩振动受激斯托克斯和反斯托克斯谱线.焦点距水-空气界面大于20 mm时,只存在±3400cm-1的斯托克斯和反斯托克斯谱线;焦点距离水-空气界面小于20 mm时,存在±3000和±3400cm-1的斯托克斯和反斯托克斯谱线;继续缩小焦点与水-空气界面的距离,3000 cm-1谱线被增强,而3400 cm-1谱线被削弱.研究结果表明,激光诱导水产生的等离子体增强了局部水分子的氢键,导致OH伸缩振动红移,同时过剩电子增强了水的OH伸缩振动受激拉曼散射.     

用受激喇曼散射方法产生紫外皮秒激光探针测量

 将波长1053nm、能量60～100mJ、脉冲宽度800ps的基频光,经二倍频、四倍频转换作为H₂喇曼池的泵浦光,基于后向喇曼散射光的压缩原理,获得了波长296nm、能量约2mJ、脉冲宽度81ps的紫外超短脉冲激光,可用于ICF物理诊断实验。     

等离子体中受激Raman效应引起的近简并四波混频

本文研究等离子体中由于受激Raman散射激发起来的电子等离子体波引起的近简并四波混频。文中解析地导出此情况下等离子体介质的三阶非线性极化率,并讨论其位相匹配条件。通过求解偶合波方程得到位相复共轭反射率,并详细研究该反射率与泵浦光和探针光的频率差以及与相互作用长度的关系。     

均匀与非均匀等离子体中的受激散射与谐波

本文首先从Vlasov方程出发,推广文献[10]结果,求得适用于均匀与非均匀等离子体的电子、离子与电磁辐射间的耦合方程。然后在求解这些耦合方程的基础上分析激光等离子体中产生受激散射及谐波的机制,计算了其阈值与增率。 关键词：     

MECHANISM OF HOT ELECTRON GENERATION AND STIMULATED RAMAN SCATTERING IN LASER CAVITY TARGET PLASMA

Stimulated Raman Scattering (SRS) and X-ray spectrum emitted from many kinds of targets were experimentally investigated on the Nd:glass laser facility Shenguang-I in Shanghai, China. By theoretical analysis and computer simulation for these experiments, the result showed that the mechanism of hot electron generation in laser cavity target was mainly SRS, according to detailed comparison between the cavity target and the plane target. Other results, such as the energy fraction and temperatures of hot electron, energy and angular distribution and wave spectrum in SRS, were also presented in detail.     

强激光长程传输中受激拉曼散射对光束特性的影响

依照受激拉曼散射(SRS)半经典理论从物质激发感应出的三阶非线性极化率X~(3)出发,在强激光长程传输受激拉曼散射中建立了泵浦(传输)激光相位与斯托克斯(Stokes)光强相耦合的理论模型。它清楚地说明了SRS效应影响泵浦激光光束特性,其中包括时间特性及空间特性(光束质量)的物理机制及影响因素。理论分析与实验结果符合得较好。实验还测得了不同转换效率η_s情况下传输后的泵浦光及Stokes光的时间过程特性。结果表明,在小转换效率的条件下,泵浦光时间特性基本不受SRS效应的影响;而当转换效率η_s>5％时,泵浦光脉宽随η_s增大而被逐渐压缩。     

激光等离子体共振吸收的波碎过程

用理论分析和粒子模拟方法对激光等离子体共振吸收的波碎过程进行了研究．讨论了温度参量对共振吸收的影响，发现在共振区域电子不但会被其在静电波势阱中的振荡加热，也会被朗道阻尼所加热；在低密度区域还存在着湍动加速机制．在一定的功率水平下，可以观察到二次波碎行为     

受激喇曼散射在掺铒光纤放大器中的影响

本文在分析了均匀掺杂分布式光纤放大器(d－EDFA)的基础上,提出了沿传输方向掺杂浓度单调下降(单变),和降升结合(两变)的两种渐变型分布式光纤放大器,并用传输方程研究了透明传输和最佳掺杂浓度下,受激喇曼散射对均匀、单变和两变型三种d－EDFA的各种特性的影响.     

受激喇曼散射在掺铒光纤放大器中的影响

本文在分析了均匀掺杂分布式光纤放大器（d－EDFA）的基础上，提出了沿传输方向掺杂浓度单调下降（单变），和降升结合（两变）的两种渐变型分布式光纤放大器，并用传输方程研究了透明传输和最佳掺杂浓度下，受激喇曼散射对均匀、单变和两变型三种d－EDFA的各种特性的影响．