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超短激光脉冲在预电离原子气体介质中的传播

于承新  宋海英  杨志  舒小芳  刘世炳  
【摘要】:本文从激光与原子相互作用的Maxwell-Schr dinger耦合方程组出发,对超短强激光脉冲在充有气体介质的波导管中的传播特性进行了理论研究。激光脉冲传播的气体介质中既包含束缚电子,也包含自由电子。在激光电场的作用下,处于束缚态的电子的轨道运动要发生形变,然后经历电离、抖动加速以及复合过程,不断地吞吐驱动激光场的能量,完成能量的转换过程。介质中的自由电子在激光场中吸收能量而形成自由电流,使得激光脉冲在介质中的传播特性发生改变。本文推导出了在预电离分布存在情况下,激光脉冲在介质中传播的基本方程,并对此进行了数值模拟。模拟结果指出,介质中预电离分布的存在可以对激光脉冲能量的转换过程进行调节。这将加深我们对超短激光脉冲与介质相互作用的机制的理解,从而对激光能量的转换过程施以有效的控制。

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