Нелинейные процессы при взаимодействии мощного лазерного излучения с газами и плазмой

Диэлектрическая проницаемость плазмы, по которой распространяется мощное лазерное излучения, вообще говоря, зависит от интенсивности этого излучения. Это может приводить к множеству нелинейных процессов, таких, как самофокусировка, самоканалирование, филаментация лазерных импульсов, резонансное поглощение излучения в неоднородной плазме, а также такие процессы рассеяния излучения, как вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР) и вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна (ВРМБ).

...

В большинстве случаев вышеуказанные процессы обусловлены силовым действием электромагнитного поля лазерного излучения (силы Лорентца) на электроны плазмы и связанным с этим изменением концентрации электронов, а также релятивисткой зависимостью ускорения электронов от их импульса.

Однако существуют также нелинейные процессы, такие, как неадиабатический нагрев электронов в поле ионизующего лазерного импульса и генерация гармоник несущей частоты лазерного импульса, связанные с изменением структуры ионов плазмы и концентрации частиц в плазме. В первую очередь, здесь речь идет об оптической ионизации газа в поле мощного лазерного излучения. Частота оптической ионизации сильно нелинейно зависит от напряженности поля лазерного излучения, что приводит к таким процессам, как неадиабатический нагрев электронов. В случае высокочастотного лазерного излучения "мгновенная" вероятность оптической ионизации также осциллирует на удвоенной частоте лазерного излучения, т.к. она является отличной от нуля только в моменты максимума напряженности поля. Это приводит к таким явлением, как генерация высших гармоник лазерного излучения.

Наши публикации по теме.