强激光与粒子束
2023, 35(7): 072001
强激光与粒子束
2023, 35(5): 051003
1 内江师范学院 工程技术学院, 四川 内江 641112
2 四川师范大学 物理与电子工程学院, 成都 610066
为了研究双曲余弦高斯光束在左手平板材料中的传输特性, 运用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式, 推导出双曲余弦高斯光束在左手平板材料中的一般传输解析表达式。利用此表达式数字模拟了左手平板材料工作频率的变化对光束传输特性的影响。结果表明: 双曲余弦高斯光束的中心光强、横向光强和光斑尺寸都可以用左手平板材料的工作频率来调控。随传输距离的增加, 中心光强逐渐加强; 在同一传输面上工作频率越大, 中心光强越强。横向光强随工作频率的增大而增加, 并且出现空心分布, 光斑尺寸在加速扩展。
物理光学 双曲余弦高斯光束 左手平板材料 广义衍射积分法 传输 physical optics Cosh-Gaussian beam the left-handed material slab generalized Huygens-Fresnel diffraction integral propagation
1 内江师范学院工程技术学院, 四川 内江 641112
2 四川师范大学物理与电子工程学院, 四川 成都 610066
为了研究左手平板材料对正弦高斯光束的光斑影响，利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法得到了正弦高斯光束的光斑分布表达式，并利用此表达式对光斑进行了数值模拟，结果表明：正弦高斯光束在左手平板材料中传输时，光斑尺寸的聚焦位置是光束束腰的位置，束腰位置受左手平板材料的折射率影响，束腰宽度与材料的折射率无关，并且发现左手平板材料内部和像空间的光斑尺寸随偏心参数变化规律相似。此项研究对光场操控方面应用有帮助。
物理光学 正弦高斯光束 左手平板材料 广义衍射积分法 光斑尺寸 激光与光电子学进展
2015, 52(7): 072601
1 内江师范学院工程技术学院, 四川 内江 641112
2 四川师范大学物理与电子工程学院, 四川 成都 610066
为了研究梯度折射率介质中双曲余弦高斯光束的束腰及其位置，推导出了双曲余弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输场，并运用空间二阶矩的定义解出了光斑尺寸、束腰宽度及位置的表达式，讨论了梯度折射率介质对双曲余弦高斯光束的光斑尺寸、束腰宽度及位置的影响。研究结果表明：梯度折射率介质中光斑尺寸随传输距离的增加出现了周期性变化，周期由折射率系数决定；随偏心参数的增大，束腰宽度先逐渐减小再逐渐增大后趋于稳定；并且发现偏心参数决定光斑尺寸振荡幅度。
物理光学 双曲余弦高斯光束 梯度折射率介质 广义衍射积分法 光斑尺寸 激光与光电子学进展
2015, 52(2): 022601
1 内江师范学院工程技术学院, 四川 内江 641112
2 四川师范大学物理与电子工程学院, 四川 成都 610066
基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法，对梯度折射率介质中的厄米余弦高斯光束传输特性进行了研究，得出了在梯度折射率介质中厄米余弦高斯光束的光场表达式，并利用此表达式作数值模拟，研究了梯度折射率介质对厄米余弦高斯光束传输特性的影响。结果表明：光强在轴上分布呈现空间周期性变化，最大光强位置与梯度折射率系数β 有关；随着调制参数α 的增大，轴上最大光强逐渐减小而且出现了空心分布。在同一传输面上横向光强随梯度折射率系数β 增加，先增大后快速减小；并且发现调制参数α 变大，光强不变，但是束腰宽变窄。
物理光学 厄米余弦高斯光束 梯度折射率介质 广义衍射积分法 光束传输 激光与光电子学进展
2014, 51(10): 102601
1 内江师范学院 工程技术学院， 四川 内江 641112
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
激光-等离子体相互作用产生电磁孤立子是等离子体中重要的非线性现象之一。介绍了激光-等离子体中电磁孤立子研究的过程，比较详细地叙述了国内外数值模拟研究取得的一些研究成果，重点介绍了近几年在Rutherford Appleton实验室进行的实验研究进展情况。最后对于激光-等离子体相互作用中电磁孤立子的研究进行了总结和评述，并指出进一步研究需要解决的重要问题。
激光-等离子体 电磁孤立子 质子成像 泡泡结构 laser-plasma electromagnetic solitons proton imaging bubble structure
1 内江师范学院 工程技术学院， 四川 内江 641112
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
使用1维粒子模拟程序LPIC++模拟了不同脉冲宽度的P极化超短强激光脉冲与稠密冷等离子体靶的相互作用。模拟结果表明：激光有质动力首先推动表层等离子体形成无碰撞激波，然后激波向靶内传播，俘获靶内的质子并将其反射加速，反射质子的速度约为离子声速的2倍。当使脉冲宽度与靶厚互相匹配时，也就是靶厚等于离子声速与激光脉冲宽度的乘积时，可以得到能散为30%左右的单能束。与激光脉冲宽度与靶厚不匹配相比，准单能质子束的能量得到有效提高，提高幅度达60%。同时，为弄清2维效应的影响，还使用2维粒子模拟程序OOPIC进行了模拟，与1维所获得结果基本一致。
激波 有质动力 单能离子束 脉冲宽度 粒子模拟 ponderomotive force shock wave monoenergy ions beam laser duration particleincell simulation
1 内江师范学院 物理与电子信息工程学院， 四川 内江 641112
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
采用LiF探测器堆测量了飞秒激光-薄膜靶相互作用中超热电子产生的剂量。根据电子在LiF中的质量碰撞阻止本领，理论上计算出了超热电子的能量分布；在相同实验条件下，数值模拟结果与实验测量结果较好地一致，证明了实验测量的可靠性。理论分析显示，共振吸收是激光-薄膜靶相互作用中电子加速的主要机制。
超热电子 能量分布 实验 模拟 hot electron energy distribution experiment simulation
1 四川大学 原子与分子物理研究所，成都 610065
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
3 内江师范学院 物理学与电子信息工程系，四川 内江 641112
利用LPIC++程序模拟了超短超强脉冲与稀薄等离子体相互作用产生的背向受激Raman谱。结果证明：在极端相对论条件下，背向受激Raman谱不再是通常所指的弱耦合模式，而进入强耦合模式。频谱加宽，并融合在一起；各谱峰之间的频移不再以等离子体波的频率为间隔，而是小于电子等离子体波的频率。模拟了各种条件下的背向散射Raman谱特性，结果显示：随着密度的提高，背向受激Raman谱的强度也将提高，这与理论结果符合得较好。
粒子模拟 超短超强激光 稀薄等离子体 背向受激Raman谱 强耦合模式 Particle simulation Ultrashort and ultrahigh intensity laser Stimulated Raman backscatter Strongly coupled mode
