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斜向外磁场对强激光脉冲在等离子体介质中传播的影响
摘要： 本文利用微扰理论研究了强激光脉冲沿斜向外部磁场在碰撞磁化等离子体中传播时的自聚焦现象。推导了描述强激光脉冲与碰撞磁化等离子体相互作用的波动方程，并采用源相关展开（SDE）方法分析了激光光斑尺寸。研究表明：随着斜向外部磁场角度的增大，激光脉冲光斑尺寸减小，聚焦效果增强；斜向外部磁场能提升碰撞磁化等离子体中激光脉冲的自聚焦质量；ν/Ω0比值增大会导致激光光斑尺寸减小，从而增强等离子体中的激光自聚焦效应；此外，改变磁化等离子体中的碰撞效应也会提升自聚焦特性。
关键词： 斜向外磁场，碰撞磁化等离子体，源依赖展开法，激光光斑尺寸，自聚焦
更新于2025-09-23 15:19:57
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多高斯激光束在非线性光学介质中的自聚焦问题作为开普勒中心力问题
摘要： 本文从理论上研究了多高斯激光束在非线性光学介质中的自聚焦现象。通过立方-五次方模型引入了光学非线性的饱和效应。采用W.K.B近似下的矩量理论方法求解入射激光束场的非线性波动方程数值解，重点详细分析了激光束宽度随传播距离的动态演化过程。研究表明，该激光束的自聚焦行为与开普勒中心力问题具有相似性。
关键词： 势阱、自聚焦、开普勒中心力问题、多高斯分布
更新于2025-09-23 15:19:57
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相对论效应下磁场对超高斯激光束自聚焦的作用
摘要： 考虑沿激光传播方向施加外磁场时，超高斯激光束在相对论强度下通过等离子体传播的自聚焦现象。我们研究了电子的回旋运动，并采用基于外磁场方向推导出的等离子体介电常数张量形式。为保证完整性，相对论质量效应被同时纳入等离子体频率和电子回旋频率的计算中。通过适当条件推导并求解了光束宽度参数方程，同时得到了自陷激光束的平衡光束半径。当考虑回旋效应时，自聚焦效果更显著。在更高激光强度和更大光斑尺寸条件下，自聚焦现象更为明显。
关键词： 超高斯激光、矩理论、光束宽度参数、自聚焦、相对论非线性
更新于2025-09-23 15:19:57
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量子限制对多孔硅薄膜三阶非线性的影响
摘要： 我们采用Z扫描技术在800纳米和2.4微米波长下，对常规晶体硅(c-Si)与多孔硅(p-Si)的三阶非线性特性进行了实验研究。通过高斯分解法从实验数据中提取出非线性折射率n2和双光子吸收系数β。测得c-Si的非线性折射率为7±2×10?? cm2/GW，p-Si为?9±3×10?? cm2/GW；c-Si与p-Si的双光子吸收系数分别为2.9±0.9 cm/GW和1.0±0.3 cm/GW。研究表明相比c-Si，p-Si表现出更强的非线性折射增强效应和更显著的双光子吸收抑制效应，且这种增强效应随波长增加而更为明显。
关键词： Z扫描、三阶非线性、双光子吸收、多孔硅、自聚焦
更新于2025-09-23 16:36:55
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具有周期性密度波纹的碰撞等离子体中的激光束自聚焦
摘要： 在论文中，我们运用傍轴区域理论和Wentzel-Kramers-Brillouin近似方法研究了激光与具有周期性密度波纹的碰撞等离子体相互作用中的激光束自聚焦现象。结果表明，在碰撞非线性效应影响下，激光在等离子体中呈现稳定的自聚焦、自散焦以及振荡自聚焦。此外，具有周期性密度波纹的等离子体参数对自散焦和振荡自聚焦效应的影响大于对稳定自聚焦的影响。在特定条件下，束流的自散焦和振荡自聚焦会减弱甚至消失，而稳定自聚焦则会进一步增强。因此，选择合适的周期性等离子体系统有利于分离自散焦和振荡自聚焦，并形成更稳定的碰撞自聚焦。
关键词： 自聚焦、介电函数、碰撞等离子体、周期性密度波纹、电子温度
更新于2025-09-19 17:13:59
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飞秒艾里激光束在水中的丝化非线性能量沉积
摘要： 本文数值研究了飞秒艾里激光丝在水中的非线性传播。我们主要考察了约束参数、脉冲持续时间和光束腰斑对丝状体沉积能量的影响。研究发现，约束参数值对脉冲的时间和空间动力学特性具有显著影响。不同约束参数的艾里光束，其能量沉积特征也存在显著差异。约束参数越小，丝化过程中沉积的能量越多。然而，相对沉积能量在不同约束参数下变化相对较小。我们还发现，更长的脉冲持续时间和更大的光束腰斑有利于总沉积能量的增加。
关键词： 自聚焦、艾里光束、能量沉积、超快非线性光学
更新于2025-09-19 17:13:59
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赫米特双曲余弦高斯激光束在密度波纹等离子体中的自聚焦/自散焦非傍轴理论
摘要： 当前研究聚焦于考虑相对论非线性效应时，厄米余弦高斯（HchG）激光束在密度波纹等离子体中的自聚焦与自俘获现象。通过将介电函数和程函函数展开至r^4项（相比近轴射线理论采用更高阶修正），推导出光束宽度参数（针对m=0、1和2模式）的耦合非线性微分方程。研究发现，高阶项的引入对m≥1模式指数的离轴特性具有显著影响。此外，从解析和数值两方面分析并讨论了光束强度、波纹因子、密度调制深度及偏心参数等对自聚焦与自俘获过程的影响。
关键词： 自聚焦、厄米双曲余弦高斯光束、自陷、相对论非线性
更新于2025-09-19 17:13:59
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具有指数型等离子体密度梯度的磁化等离子体中厄米双曲余弦高斯激光束的相对论自聚焦
摘要： 在本手稿中，我们分析了磁化等离子体中厄米双曲高斯激光脉冲相对论自聚焦的指数型等离子体密度斜坡效应。研究发现，与切向等离子体密度斜坡相比，指数型密度斜坡在实现厄米双曲高斯激光束更强自聚焦方面更为显著。我们提出了一个理论模型，用于描述具有指数密度斜坡的磁化等离子体中厄米双曲高斯激光脉冲的传播。介质中的非线性源于电子的相对论运动，这是导致相对论自聚焦的原因。通过采用介电函数表达式，并遵循Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB)方法及旁轴近似，针对模指数m=0、1和2建立了光束宽度参数方程。同时分析了偏心参数的影响，该参数会导致厄米双曲高斯激光束产生更强的自聚焦。在高密度等离子体及更强磁场条件下，激光束的更强自聚焦效应更为明显。
关键词： 自聚焦、偏心参数、厄米-双曲余弦高斯光束、指数密度斜坡
更新于2025-09-19 17:13:59
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钕玻璃中短激光脉冲小尺度自聚焦通道内辐射传输的吸收与恢复机制
摘要： 在诊断钕玻璃中强度为3–5 GW/cm2、脉宽0.5纳秒的小尺度自聚焦(SSSF)通道时，除典型的丝状损伤、光谱展宽和激光辐射散射外，还在1.06和0.66微米波长处检测到一个吸收跃变（前沿约0.5纳秒）。吸收系数达到0.15 cm?1，磷酸盐玻璃中的介质透射在15–35纳秒内恢复，硅酸盐玻璃则为5–10纳秒。此前尚未报道过这种玻璃中吸收出现与弛豫效应的物理机制。实验数据分析表明，该吸收跃变源于SSSF通道内发生受激拉曼散射和激光脉冲光谱展宽等非线性过程时，玻璃中Nd3?离子4I11/2能级的快速布居。4I11/2能级布居的弛豫时间以及激光脉冲终止后玻璃透射的恢复，取决于激光与散射辐射干涉在样品中产生的Nd3?离子激发区特征尺寸及玻璃的热物理特性。
关键词： 自聚焦、钕玻璃、强激光脉冲、诱导吸收
更新于2025-09-16 10:30:52
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高功率激光束在冷量子等离子体中的二次谐波产生
摘要： 本文研究了高功率激光束在冷量子等离子体（CQP）中的二次谐波产生现象。为推导描述激光束随归一化距离变化行为的二阶微分方程，采用了傍轴理论和WKB近似方法。由于电子质量的相对论性增加导致光束自聚焦，进而引发横向强度梯度的产生。这些泵浦波频率下的强度梯度激发了电子等离子体波（EPW）。随后，EPW与泵浦光束相互作用从而产生二次谐波。为研究激光与等离子体介质各参数对泵浦光束自聚焦及二次谐波产率的影响，我们进行了数值模拟。并将当前结果与经典相对论等离子体（CRP）进行了对比。
关键词： 二次谐波产率，冷量子等离子体，电子等离子体波，自聚焦
更新于2025-09-16 10:30:52