強激光場與等離子體及三能級量子系統(tǒng)相互作用的機理研究.pdf

1、本文首先研究了激光脈沖在相對論性激光－等離子體系統(tǒng)中的寬度壓縮機制，考慮了激光脈沖和等離子體的初始物理參數(shù)對激光脈沖寬度的影響；其次，分析了相對論效應(yīng)對稠密等離子體加速的影響，從理論上討論了強脈沖激光在稠密等離子體中自透明的原因；另外，考慮了高密度原子系統(tǒng)中的局域場效應(yīng)，探討了強激光場對三能級V型量子系統(tǒng)的相干操控。 論文主要由以下三個方面的內(nèi)容組成： 一、激光脈沖寬度在等離子體中的脈沖變化。基于相對論性激光-等離子體動

2、力學(xué)理論，研究了圓偏振入射脈沖激光與等離子體的相互作用對激光脈沖寬度的影響，得到了在激光脈沖作用下等離子體的密度分布。對于不同的初始物理參數(shù)，如入射激光脈沖的強度和脈沖寬度以及等離子體的背景密度，具體分析了激光在等離子體中傳播時脈沖寬度的變化，重點研究了脈沖寬度壓縮的情況。數(shù)值計算結(jié)果表明，增加入射激光強度和脈沖寬度以及減小等離子體初始密度，能夠有效地實現(xiàn)脈沖壓縮，給出激光脈沖壓縮的理論優(yōu)化參數(shù)。 二、在強激光脈沖的作用下，電子

3、在稠密等離子體中的動力學(xué)行為?；诠茴D正則方程理論和單電子模擬分析，研究了電子在稠密等離子體中的加速，結(jié)果表明相對論效應(yīng)對激光脈沖色散關(guān)系有重要影響。當(dāng)激光脈沖峰遠離等離子體時，電子的相對論效很小，激光脈沖會在稠密等離子體表面衰減；但是當(dāng)激光脈沖峰靠近等離子體，電子能被加速到相對論性能量，相對論效應(yīng)變得非常顯著，在脈沖激光傳播軸上等離子體密度變低，最終可以導(dǎo)致激光在稠密等離子體中實現(xiàn)自透明傳播。 三、強激光場對三能級V型量子系