等離子體鏡鏡面反射特性研究.pdf

1、在高精密物理實驗中對激光脈沖對比度的要求相當(dāng)高。對比度不夠高的激光會導(dǎo)致主脈沖與已產(chǎn)生的預(yù)等離子體(而不是靶)相互作用，因此提高高能激光對比度非常重要。等離子體鏡利用脈沖前沿產(chǎn)生的稠密等離子體反射主脈沖可以有效提高脈沖對比度，反射特性是高脈沖對比度有效性的重要指標(biāo)之一。
　　 本論文從理論分析和實驗兩方面對臨界等離子體密度和等離子體鏡面反射率進(jìn)行了研究。利用超短超強(qiáng)激光與物質(zhì)相互作用的機(jī)理，對電離機(jī)制、電離系數(shù)、影響電離速率的因

2、素以及超短脈沖與熔石英相互作用過程中的等離子體鏡鏡面反射率進(jìn)行了分析與計算，并利用800nm、60fs、30mJ的鈦藍(lán)寶石激光器設(shè)計實驗光路并進(jìn)行了實驗。
　　 理論分析表明，主要電離機(jī)制為多光子電離和雪崩電離，材料禁帶寬度越大電離速率越大，等離子體電子密度越容易達(dá)到臨界密度。研究還發(fā)現(xiàn)反射率上升時間約為100fs，并隨入射能量密度增加而減小，為等離子體動態(tài)膨脹提供了解釋方法。
　　 實驗結(jié)果表明當(dāng)入射強(qiáng)度超過材料的損傷

3、閾值(1014W/cm2)時，S、P偏振光反射率迅速從10%分別增加到70%和50%，隨著入射強(qiáng)度增加，反射率保持穩(wěn)定。強(qiáng)度低于1016W/cm2時反射率隨入射強(qiáng)度增加而迅速增加，實驗結(jié)果與模擬計算等離子體的鏡面反射率吻合地很好。當(dāng)入射強(qiáng)度高于2×1016W/cm2時，反射率劇烈波動。通過分析激光近場照射基片上的光斑和等離子體動態(tài)膨脹度，發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度下近場強(qiáng)度強(qiáng)烈調(diào)制和等離子體的動態(tài)膨脹導(dǎo)致反射波前嚴(yán)重畸變、非鏡面反射和吸收增加是造成等離