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纳秒激光脉冲在空气中聚焦的临界自由电子密度问题

韩敬华 冯国英 杨李茗 张秋慧 贾 俊 李 刚 朱启华 周寿桓

纳秒激光脉冲在空气中聚焦的临界自由电子密度问题

韩敬华, 冯国英, 杨李茗, 张秋慧, 贾 俊, 李 刚, 朱启华, 周寿桓
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-09-17
  • 修回日期:  2008-04-24
  • 刊出日期:  2008-05-05

纳秒激光脉冲在空气中聚焦的临界自由电子密度问题

  • 1. (1)四川大学电子信息学院,成都 610064; (2)四川大学电子信息学院,成都 610064;中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳 621900; (3)中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳 621900
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10676023)资助的课题.

摘要: 实验研究了高功率纳秒量级激光脉冲在空气中聚焦时的能量透过率随输入激光脉冲能量变化的规律,发现在纳秒激光脉冲聚焦半径相同的情况下,激光脉冲的能量透过率随入射激光脉冲能量的变化可分为三种情况:当入射激光脉冲能量较低时,激光脉冲能量全部通过;当入射激光脉冲能量增大后,激光脉冲的能量透过率由近100%迅速减小;当入射激光脉冲的能量进一步增加时,激光脉冲的能量透过率继续缓慢变小.用临界自由电子密度以及所对应的临界时间点对上述实验现象进行了理论分析得到了如下结论:当自由电子密度未达到临界自由电子密度时,多光子电离过程起主要作用,而当自由电子密度超过临界自由电子密度后,逆韧致吸收过程起主要作用,临界时间点是入射激光脉冲与空气作用过程中自由电子密度达到临界自由电子密度的时刻.入射激光脉冲能量决定了临界时间点在脉冲作用时间上的位置,临界时间点的位置决定了激光脉冲的能量透过率.可以通过测量激光脉冲的能量透过率来计算出临界自由电子密度,从而确定出激光脉冲在空气中聚焦时的能量透过特性.

English Abstract

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