Coherent forward stimulated Brillouin scattering of a spatially incoherent laser beam in a plasma and its effect on beam spray
建立了空间非相干单色激光束在等离子体中传输的前向受激布里渊散射（FSBS）的统计模型。发现散斑的平均功率存在一个阈值，该阈值远低于自聚焦阈值，在该阈值以上，激光束的空间非相干性不能阻止FSBS的相干增长。三维模拟证实了它的存在，并揭示了发病的光束spray以上it.From这些结果，我们提出了一个新的品质因数的控制通过等离子体的空间非相干激光束的传播。
2008-05-20 physics.plasm-ph
Kinetic-Ion Simulations Addressing Whether Ion Trapping Inflates Stimulated Brillouin Backscattering Reflectivities
利用电磁粒子模拟和三波耦合模方程与非线性离子物理的线性和非线性模型的积分，研究了离子动力学效应引起的受激布里渊背散射（SBS）的可能膨胀。在离子声波中的线性离子朗道阻尼、由于离子捕获引起的阻尼的非线性减小以及由于离子捕获引起的非线性频移的静电模拟建立了用于对电磁SBS模拟进行建模的基线。系统的激光强度扫描已经进行了一维粒子模拟和耦合模方程积分，和两个值的电子-离子温度比（改变线性离子朗道阻尼）被认为是。四个强度扫描中的三个具有SBS膨胀的证据，这是通过在粒子模拟中观察到比在相应的具有线性离子波模型的三波模式耦合积分中更多的反射率来确定的，并且粒子模拟显示了离子捕获的证据。
2007-06-08 physics.plasm-ph
Nonlinear Fluid Simulation Study of Stimulated Raman and Brillouin Scatterings in Shock Ignition
采用多流体等离子体模型结合全电磁波方程组，开发了一个新的非线性流体激光等离子体不稳定性程序（FLAME）。完成的一维（1D）版本的火焰被用来研究在冲击点火的激光等离子体不稳定性。模拟结果表明，在四分之一临界面附近，受朗缪尔波衰减不稳定性（LDI）和抽运损耗的影响，绝对SRS模达到饱和。激光多普勒电离产生的离子声波作为受激布里渊散射（SBS）的种子，表现出猝发模式并引起强烈的泵浦损耗。在高温情况下，还观察到SRS在1/16临界表面处的再散射。这些结果与相应的Particle-in-Cell模拟基本一致。
2017-03-30 physics.plasm-ph
Burst behavior due to quasimode excited by stimulated Brillouin scattering in high-intensity laser-plasma interaction
在强激光与等离子体相互作用中，受激布里渊散射（SBS）会激发出强耦合模，称为准模。在多离子等离子体中，准模受激布里渊散射将与快模（或慢模）受激布里渊散射相互竞争，从而导致受激布里渊散射反射率的低频突发行为。准模和离子声波的竞争是强激光与等离子体相互作用中受激布里渊散射的一种重要饱和机制。这些结果对SBS的低频周期性猝发行为给出了一个清晰的解释，并可作为SBS在强激光-等离子体相互作用中的一种饱和机制。
2019-06-24 physics.plasm-ph
Stimulated Raman and Brillouin backscattering of collimated beams carrying orbital angular momentum
本文从理论上研究了等离子体中受激喇曼散射和布里渊散射过程引起的电磁波和静电波之间的角动量交换。首次引入了等离子体和声子场的角动量态。我们证明了这些态可以通过与散射过程相关的非线性波混频激发。这可能与实验室和太空中的等离子体诊断有关。导出了非线性耦合傍轴方程和不稳定增长率。
2009-04-17 physics.plasm-ph physics.space-ph
A robust plasma-based laser amplifier via stimulated Brillouin scattering
它示出在这里，布里渊放大可以用来产生皮秒脉冲的拍瓦功率。布里渊放大比拉曼放大对激光和等离子体参数的波动更有弹性，使其成为拉曼放大的有吸引力的替代方案。通过解析理论和多维计算机模拟，发现了一种不同于喇曼放大的新颖的、定义明确的参数区域，在该区域，泵浦-探测压缩比高达100，峰值激光能量密度超过1 kJ/cm $^2$，效率达到30%.通过控制寄生不稳定性，保持了高脉冲质量。
2014-10-03 physics.plasm-ph
Growth rate and gain of stimulated Brillouin scattering considering nonlinear Landau damping due to particle trapping
考虑到由于粒子俘获而导致的朗道阻尼的降低，SBS的生长速率和增益已经被提出来预测SBS反射率的生长和平均水平。由于粒子俘获的影响，本文采用了减少的朗道阻尼来计算SBS的增益，这将使SBS平均反射率的模拟数据与Tang模型更好地一致。这一工作将解决激光与等离子体相互作用中悬而未决的问题，并在参量不稳定性研究中具有广泛的应用。
2019-09-19 physics.plasm-ph
The Brillouin Instability of intense laser in relativistic plasmas
本文利用准周期近似研究了强激光在弱相对论区域（$0.1<a_0^2<0.5$）等离子体中的传输。详细计算了有效洛伦兹因子和密度波效应。其余部分研究了受激布里渊不稳定性的相对论修正。得到了受激布里渊散射（SBS）的耦合色散关系，并进行了数值研究。
2004-05-05 physics.plasm-ph
Enhanced strong-coupling stimulated Brillouin amplification assisted by Raman amplification
强耦合受激布里渊散射（SC-SBS）放大通过补充拉曼放大实现了更高的强度。在新方案中，首先用拉曼泵浦激光器在均匀等离子体中放大种子脉冲，然后用SC-SBS泵浦激光器在非均匀等离子体中继续放大，以抑制泵浦激光器的自发不稳定性。与相同入射能量的纯SC-SBS方案相比，种子激光强度提高，持续时间缩短，而能量转换效率没有明显降低。我们还发现，拉曼放大的π脉冲是SC-SBS放大的种子。包络耦合方程、Vlasov模拟和二维粒子模拟的结果基本一致。该方案是一种简单有效的提高SC-SBS放大率的方法，实验上易于实现。
2022-11-27 physics.plasm-ph
Investigation of Stimulated Brillouin Scattering in Laser-Plasma Interactions
本文给出了频率为70 GHz和110 GHz的普通模式（O模式）电磁波（我们的泵浦波）注入受激布里渊散射（SBS）的数值模拟结果。在速度空间中求解傅立叶变换的弗拉索夫方程，创建分布函数的轮廓。分布函数的时间演化也进行了研究。考虑到等离子体聚变的平均密度（n_{0} ~ 10^{19} m^{-3}），我们得到了密度的分布。进而得到了SBS的二维不稳定率。所以，分布函数的涨落影响密度，密度又影响不稳定率。增加入射光波频率会导致不稳定性增长率降低。时间演化表明，由于泵浦波的能量在等离子体中被吸收（等离子体加热），不稳定率有明显的衰减。此外，还提出了通过改变离子-电子温度比来改变离子声波的朗道阻尼，因为这种阻尼在高温下更占主导地位。
2016-12-07 physics.plasm-ph
Effects of frequency-modulated pump on stimulated Brillouin scattering in inhomogeneous plasmas
本文通过理论分析、三波模拟和动理学模拟，研究了频率调制抽运对流动等离子体中受激布里渊散射的影响，发现特定频率调制可增加SBS反射率，而更大带宽可抑制SBS，为选择激光带宽抑制非均匀等离子体中SBS提供了方法。
2024-01-07 physics.plasm-ph
Investigation of Langdon effect on the stimulated backward Raman and Brillouin scattering
在激光辐照等离子体中，兰登效应使电子能量分布函数（EEDF）趋于超高斯分布，这对激光等离子体不稳定性有重要影响。本文系统地研究了惯性约束聚变（ICF）中等离子体参数变化时，超高斯EEDF对对流受激后向喇曼散射（SRS）和受激后向布里渊散射（SBS）的影响。受激喇曼散射和受激布里渊散射的峰值空间增长率和相应的散射光波长的变化趋势有明显的不同。特别是详细分析了不同离子种类和同位素等离子体中受激布里渊散射的兰登效应，首次提出了判断受激布里渊散射峰值空间增长率随超高斯指数变化趋势的参数边界。在一定的等离子体参数范围内，兰登效应会增强混合等离子体中的SBS，这可能会削弱低Z离子混入高Z等离子体对抑制SBS的改善作用。这些对LPI的Langdon效应的理解将有助于更好地理解实验中的SRS和SBS。
2021-08-02 physics.plasm-ph
Stimulated Raman backscattering of laser radiation in deep plasma channels
强激光辐射在单模等离子体通道中的受激喇曼背向散射（RBS）具有共振驱动电子等离子体波（EPW）的强横向局域化特征，通道中等离子体频率的径向变化大于等离子体RBS带宽。EPW局部化降低了RBS的峰值增长率，增加了放大带宽。后向散射辐射的非束缚模式的连续体收缩了通道中的横向场分布，并增加了RBS增长率。初始值问题的求解表明，在单模深等离子体通道中被RBS放大的电磁脉冲的群速度高于均匀等离子体拉曼放大的情况。讨论了等离子体通道中RBS脉冲压缩器设计的意义。
2004-05-21 physics.optics physics.plasm-ph
Beyond the random phase approximation: Stimulated Brillouin backscatter for finite laser coherence times
建立了激光聚变等离子体中时空部分非相干激光束受激布里渊后向散射的统计理论。我们发现了一种新的集体制度的BSBS（CBSBS）的强度阈值控制的衍射，一个不敏感的函数的激光相干时间，$T_c$，一旦在$T_c$的光旅行时间超过激光散斑长度。BSBS的空间增益率近似为CBSBS的空间增益率加上与衍射无关并随$T_c$线性变化的部分的总和。我们发现，基于KrF激光的聚变系统的带宽将足够大，以允许额外的抑制BSBS。
2013-11-25 nlin.CD physics.plasm-ph
Stimulated Brillouin Amplification with Flying Focus
本文首次实验演示了利用飞行焦点在3毫米等离子体通道中实现受激布里渊散射放大，在低两个数量级的强度下获得14.5%的转换效率，验证了其延长相互作用长度、实现高效等离子体激光放大的潜力。
2025-08-06 physics.plasm-ph
Investigation of Stimulated Brillouin Scattering Driven by Broadband Lasers in High-Z Plasmas
本研究通过一维碰撞粒子模拟探究高Z等离子体中宽带激光驱动的SBS演化，发现激光带宽超过SBS时间增长率数十倍时可有效抑制SBS，为惯性约束聚变宽带激光设计提供指导。
2025-11-14 physics.plasm-ph
Generalized multi-dimensional conservation laws for stimulated Raman and Brillouin scattering in a density gradient
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；University of Rochester（罗切斯特大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
本文推导了在密度梯度中 stimulated Raman 和 Brillouin 散射的广义局部和多维守恒定律，基于拉格朗日密度推导出 envelope 方程，并通过 Noether 定理得到守恒定律。
2026-04-23 physics.plasm-ph
Pump-Depletion Dynamics and Saturation of Stimulated Brillouin Scattering in Shock Ignition Relevant Experiments
作为一种可替代的惯性约束聚变方案，冲击点火具有预期的高能量增益和更鲁棒的设计，需要由在末端具有高强度尖峰的成形脉冲驱动的强会聚冲击来点燃预压缩的聚变舱。了解冲击波点火条件下的非线性激光等离子体不稳定性对评估和改善激光冲击波能量耦合至关重要。最近在OMEGA-EP激光设备上进行的实验首次证明，这种不稳定性可以使高强度激光泵浦的前0.5 ns耗尽$\sim$ 100\%。对所观察到的激光产生的冲击波的分析表明，这种泵浦耗尽开始于0.01- 0.02临界密度，并发展到0.1- 0.2临界密度。这种泵浦损耗也被时间分辨的受激拉曼背散射光谱所证实。抽运损耗的动力学可以用受激布里渊散射中离子声波的破碎来解释。这种强泵浦耗尽将抑制碰撞激光能量吸收，但可能有利于产生具有用于电子冲击点火的中等温度的热电子[Shang等人，Phys. Rev. Lett. 119 195001（2017）]。
2019-08-30 physics.plasm-ph
Stimulated Brillouin scattering behaviors in different species ignition hohlraum plasmas in high-temperature and high-density region
多个离子物种的存在下，可以添加额外的分支IAW色散关系，并改变朗道阻尼显着。采用Vlasov-Maxwell数值模拟方法研究了受激布里渊散射（SBS）激发的不同IAW模式以及高温高密度区几种典型点火黑腔等离子体中不同的SBS行为。HeH或CH等离子体中的慢模是阻尼最小的模，将在SBS中被激发，而AuB等离子体中的快模是阻尼最小的模，将在SBS中被激发。由于强Landau阻尼，H或HeH等离子体中的SBS是强对流不稳定性，而AuB等离子体中的SBS是绝对不稳定性，由于弱Landau阻尼。然而，虽然在线性理论中，CH等离子体中的SBS是弱对流不稳定性，但由于粒子捕获降低了线性朗道阻尼，SBS将转化为绝对不稳定性。这些结果详细地研究了不同离子种类等离子体中IAW模的激发和SBS的性质，从而为通过改变离子种类来增加IAW的线性朗道阻尼来控制SBS提供了可能。
2017-04-05 physics.plasm-ph
Bandwidth effects in stimulated Brillouin scattering driven by partially incoherent light
利用广义Wigner-Moyal辐射统计理论，得到了任意统计宽带辐射场驱动下受激布里渊散射（SBS）的一般色散关系。从我们的一般结果中恢复了单色极限，再现了经典的单色色散关系。通过数值求解色散关系，进一步研究了不稳定性增长率作为泵浦波带宽、入射场强和散射波波数的同时函数的行为。我们的结果表明，SBS的生长速率可以减少1/3的带宽为0.3 nm，典型的实验参数。
2021-04-08 physics.optics physics.plasm-ph
On the relationship between the gain of Stimulated Raman Backscatter of a short-pulse laser in a plasma and the Pierce parameter for XFELs
State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, and Key Laboratory of HEDP of the Ministry of Education, CAPT, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院）；Beijing Laser Acceleration Innovation Center（北京激光创新加速中心）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校物理与天文学系）；Department of Electrical and Computer Engineering, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校电气与计算机工程系）
本研究证明强耦合区短脉冲激光等离子体SRBS的单波长对流增益与XFELs的皮尔斯参数等价，基于洛伦兹不变性推导得出二者物理机制直接对应，为两类强耦合辐射放大问题提供了跨领域的物理关联。
2026-08-06 physics.acc-ph physics.plasm-ph
Collective stimulated Brillouin scatter
建立了激光聚变等离子体中时空部分非相干激光束受激布里渊后向散射的统计理论。在长尺度激光聚变等离子体中，我们发现了一种新的BSBS集体机制，它具有比相干光束的经典阈值大得多的阈值。我们确定两个贡献BSBS对流不稳定增量。第一种是集体的，其强度阈值与激光关联时间无关，并且由衍射控制。第二种是与衍射无关的，它随相关时间的增加而增加，并且没有强度阈值。不稳定性阈值在国家点火装置（NIF）的典型参数范围内。我们还发现，基于KrF激光的聚变系统的带宽将足够大，以允许额外的抑制BSBS。
2011-05-11 nlin.CD physics.plasm-ph
Absolute instability modes due to rescattering of stimulated Raman scattering in a large nonuniform plasma
本文从理论上和数值上研究了大尺度非均匀等离子体中受激喇曼散射引起的绝对不稳定模。对流受激拉曼散射的后向散射光可以看作是一种有限带宽的泵浦光。后向散射光的不同频率分量可以通过再散射过程耦合以在其四分之一临界密度附近产生绝对受激拉曼散射（SRS）和两个等离子体衰变（TPD）不稳定性。绝对SRS模式产生一个朗缪尔波，其相速度约为$c/\sqrt{3}$，其中$c$为真空中的光速。考虑到大多数电子在线性阶段处于低速，绝对SRS模式以弱得多的朗道阻尼增长。当相互作用发展到非线性状态时，朗缪尔波可以加热大量的电子到几百keV。我们的理论模型是通过粒子模拟验证。绝对不稳定性在惯性约束聚变实验中可能起着相当大的作用。
2018-11-03 physics.plasm-ph
SRS-SBS competition and nonlinear laser energy absorption in a high temperature plasma
激光在等离子体电晕中的受激喇曼散射和布里渊散射是惯性约束聚变研究中的突出问题。受激拉曼散射可在等离子体四分之一临界密度附近产生激光能量的显著部分的吸收，所述等离子体四分之一临界密度与等离子体空化和热电子的产生相关。相比之下，受激布里渊散射在低密度等离子体中工作，并阻止激光进入吸收区。在本文中，我们报告的结果分析这两个参数的不稳定性的竞争与一系列的一维动力学模拟的激光等离子体相互作用。通过改变等离子体参数如离子声波阻尼、等离子体膨胀速度的发散或激光带宽来控制布里渊散射，我们证明了在热的弱碰撞等离子体中控制非线性激光吸收和散射水平的可能性。
2021-04-30 physics.plasm-ph
Characterization of foam-filled hohlraums for inertial fusion experiments
本文研究惯性聚变实验中泡沫填充黑腔的特性，发现低密度SiO2泡沫能有效抑制黑腔壁运动，且激光背向散射水平与气体填充相当。
2024-06-05 physics.plasm-ph
Collective stimulated Brillouin scattering modes of two crossing laser beams with shared ion acoustic wave
本研究针对惯性约束聚变中多束激光交叠的场景，基于线性动力学模型推导了共享离子声波的两束交叉激光集体受激布里渊散射对流放大的精确解析解，分析了多种参数的影响，发现面外模式在特定条件下的重要性，为相关实验的现象理解与评估提供支撑。
2021-05-26 physics.optics physics.plasm-ph
Anomalously Hot Electrons due to Rescatter of Stimulated Raman Scattering in the Kinetic Regime
利用粒子模拟方法，研究了在后向散射波数乘以德拜长度（kλ D）大于0.3的动力学体系中，受激喇曼散射和再散射激发的电子等离子体波产生热电子的过程。我们发现，在国家点火装置（NIF）的实验可能相关的激光和等离子体条件下，可以通过相互作用产生的等离子体波的离散谱的SRS（后向和前向散射），rescatter，和的rescatter产生的等离子体波的朗缪尔衰变的能量极大的电子。当电子传播到等离子体波中时，它们的能量自举，相速度逐渐变高。
2012-10-03 physics.plasm-ph
Reducing parametric backscattering by polarization rotation
当激光穿过欠密等离子体时，拉曼和布里渊后向散射可以反射入射激光能量的大部分。这是一种主要的损耗机制，例如，在惯性约束聚变中使用激光器时。然而，通过入射线偏振的缓慢旋转，可以显著降低总反射率。粒子在细胞模拟表明，对于类似的间接驱动聚变实验的参数，偏振旋转减少反射率的一个因素的$5$。一个一般的，基于流体模型的，分析估计的反射率降低同意模拟。然而，在识别反向散射减少的来源时，难以将旋转偏振与用于设计光束偏振的基于频率分离的方法分开。尽管反向散射减少与采用频率分离的其他方法类似，但在这种情况下，强度在时间上保持恒定。
2016-09-20 physics.plasm-ph
Kinetic Enhancement of Raman Backscatter, and Electron Acoustic Thomson Scatter
一维欧拉Vlasov-Maxwell模拟表明，在重线性朗道阻尼区，由于电子俘获，受激拉曼散射（SRBS）动力学增强。传统的喇曼朗缪尔波被转换成一组束声模[L. Yin等人，E 73，025401（2006）]。首次从自洽喇曼物理中发现了低相速电子声波（EAW）。本文报道了抽运激光在EAW涨落中的后向散射，称之为电声汤姆逊散射。这种光在波长上类似于在单个热点实验中观察到的泵浦和SRBS波长之间的反射光，尽管幅度低得多，并且先前被解释为受激电子声散射[D. S.蒙哥马利等人，物理修订版信函87，155001（2001）]。在电子声散射的相位匹配频率以下，EAW最强，因此EAW不是由电子声散射产生的，不同电子束声模式的拍频被认为是EAW的激发机制，称为电子束声衰减。支持这一过程的证据，包括双谱分析，提出。通过将数值分布函数投影到高斯-厄米基上发现的线性静电模式包括光束声学模式（其中一些即使没有与光波的参数耦合也是不稳定的）和与所观察到的类似的强阻尼EAW。这种线性EAW的结果从非麦克斯韦特征的电子分布，而不是由于电子捕获的非线性。
2006-12-12 physics.plasm-ph
A Wave-Based Simulation Model for Cross-Beam Energy Transfer and Stimulated Brillouin Scattering in Laser-Plasma Systems
本文提出了一种基于波的模拟模型，用于研究激光等离子体系统中交叉束能量传输与受激布里渊散射的动态相互作用，揭示了高激光强度下两种不稳定性耦合稳态的现象。
2025-12-12 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Stimulated scattering instability in a relativistic plasma
研究了强线极化电磁波（EMW）在含简并电子的相对论等离子体中的受激散射不稳定性。从相对论流体动力学模型和麦克斯韦方程组出发，导出了由电磁波有质动力驱动的低频电子和离子等离子体振荡的耦合非线性方程组。然后从耦合的非线性方程组中得到非线性色散关系，该方程组揭示了电磁波的受激拉曼散射（SRS）、受激布里渊散射（SBS）和调制不稳定性（MIs）。结果表明，离子的热压力和电子的相对论简并压力显着修改SRS，SBS和MI的特性。
2018-05-30 physics.plasm-ph
Raman backscatter as a remote laser power sensor in high-energy-density plasmas
受激拉曼后向散射（SRS）被用来作为一个远程传感器，以量化的瞬时激光功率后，从外到内锥，在国家点火装置（NIF）充满气体的黑腔等离子体交叉转移。通过匹配SRS之间的一个镜头减少外部与镜头减少内部的功率，我们推断，约一半的入射外锥功率转移到内锥，为特定的时间和波长的配置研究。这是第一次使用光学测量在间接驱动NIF实验中对功率传输进行瞬时无中断测量。
2013-07-19 physics.plasm-ph
Quenching of stimulated Raman scattering in the kinetic regime by external magnetic fields
我们通过粒子模拟表明，小归一化磁场（$ω_c/ω_p \ll 1$）施加垂直于光波可以显着修改后向受激拉曼散射（SRS）的动力学制度的演变。磁场的存在增加了动力学膨胀的阈值，并且当SRS被驱动到显著高于阈值时降低了反射率的量。分析表明，这是因为被捕获的电子在穿过波时被加速，导致电子等离子体波在更宽的波幅范围内持续耗散。模拟参数与惯性约束聚变装置中的SRS直接相关，并表明大约30特斯拉的磁场可能会显着减少SRS后向散射。
2018-02-17 physics.plasm-ph
Strongly coupled large-angle stimulated Raman scattering of short laser pulses in plasma-filled capillaries
强耦合大角度受激喇曼散射（LA SRS）的短强激光脉冲在平面等离子体填充毛细管不同于在开放边界的等离子体。毛细管壁的倾斜镜面反射部分地抑制散射辐射的横向对流，并增加不稳定性的增长率：LA SRS的对流增益以比无界等离子体中慢得多的角度下降，甚至对于近前SRS可以接近直接后向散射。在毛细管内部的LA SRS的长期演变是由准一维泄漏模式，其阻尼有关的电磁波通过毛细管壁的传输为主。
2005-01-13 physics.plasm-ph
Efficient generation and amplification of intense vortex and vector laser pulses via strongly coupled stimulated Brillouin scattering in plasmas
本文提出利用等离子体中强耦合受激布里渊散射（SC-SBS）技术高效产生并放大强涡旋与矢量激光脉冲，实现65%能量转移效率及全光偏振控制，并产生可控角动量的新光结构。
2023-11-23 physics.optics physics.plasm-ph
Unified kinetic theory of induced scattering: Compton, Brillouin, and Raman processes in magnetized electron and positron pair plasma
Kyoto University（京都大学）；Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）
针对强磁化电子-正电子对等离子体，建立了包含感应康普顿、受激布里渊和受激拉曼散射的统一动理学理论，推导了密度涨落模式的线性增长率，阐明了不同条件下的主导散射类型，并发现受激拉曼散射在磁化对等离子体中成为可能。
2026-07-01 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Inflationary stimulated Raman scattering in shock-ignition plasmas
在激波点火惯性约束聚变方案中，高强度激光通过不均匀的日冕等离子体传播，驱动设计用于引起燃料点火的激波。在高强度点火激光脉冲作用下，长尺度日冕等离子体中的SRS后向散射很可能处于动力学状态。在这项工作中，我们使用一维粒子模拟细胞显示，有一个非线性的动力学效应引起的频移，导致受激拉曼散射（SRS）在非均匀等离子体的增长远远超过流体理论的预测，所谓的膨胀SRS或iSRS。我们发现，iSRS发生在一个广泛的密度标度长度相关的冲击点火和其他直接驱动的惯性约束聚变计划。冲击点火等离子体中iSRS的存在对冲击点火惯性约束聚变的理论收益具有影响。在这里，我们量化的强度阈值为冲击点火相关参数的iSRS的发病。
2020-11-24 physics.plasm-ph
Impact of electron trapping on stimulated Raman scattering under incoherent broadband laser light in homogeneous plasma
本文研究了均匀等离子体中电子俘获对非相干宽带激光下受激拉曼散射的影响，发现在 Landau 阻尼主导的动力学膨胀区，增加激光带宽对抑制受激拉曼散射效果有限，等离子体波饱和与后向散射水平仍保持高位。
2024-07-23 physics.plasm-ph
Diffraction controlled backscattering threshold and application to Raman gap
根据最简单的受激拉曼散射（SRS）理论，受激拉曼散射（SRS）频率的范围覆盖在低端邻接激光频率ω_0/ 2的一半的域，对应于来自接近1/4临界的电子密度的散射。另一方面，实验清楚地指出了一个频率间隙：在接近和高于ω_0/ 2的频率下没有观察到SRS，这表明当电子密度从下面接近1/4临界值时，朗缪尔波的散射发生了剧烈的破坏。一些一维机制，线性和非线性，已被提出来解释这个“拉曼间隙”。在本文中，我们通过允许散射光的衍射来释放一维约束。在线性对流状态下，我们发现，从一个宽的散斑激光束的SRS的衍射效应往往会增加SRS阈值的密度的增加，只要相互作用的长度是可比的或大于散斑长度。这可能导致一个新的，衍射控制，拉曼间隙的贡献。
2010-11-23 physics.plasm-ph
Aspects of Electron Acoustic Wave Physics in Laser Backscatter from Plasmas
最近的实验结果从三叉戟激光器确认的重要性，在确定高强度的激光反射率的动力学效应。观察到的例子包括从低频电子声波（EAWs）的散射，并通过朗缪尔衰变不稳定性的湍流级联的前几个阶段。在这方面的解释和预测计算能力是由弗拉索夫代码的发展，它提供了高速度的空间分辨率在粒子相空间的高能区域，并不需要分析的基本方程的预处理协助。一个直接的弗拉索夫求解器，能够解决这些动力学过程，在这里使用的电子声波的存在和稳定性，连同其集体散射特性的基本方面。这些模拟扩展到现实的激光和等离子体参数特性的单热点实验。结果与实验显示受激拉曼和受激电子声散射定性一致。模拟的EAWs的振幅大于实验观察到的，并伴随着较高的相速度。这些微小的差异可以归因于一维无碰撞模型的局限性。
2006-03-24 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Optical Mixing Controlled Stimulated Scattering instabilities: Suppression of SRS by the Controlled Introduction of Ion Acoustic and Electron Plasma Wave Turbulence
在LLE的Omega激光设备上进行的一系列实验中，我们证明了由于存在外部控制水平的离子声波（IAW，通过在Mach-1表面交叉两个蓝色光束）和电子等离子体波（EPW，通过在第十临界密度等离子体周围交叉蓝色和绿色光束），通过光学混合产生的SRS在规定的光谱窗口中的抑制。我们进一步观察到当与蓝色泵浦光束交叉时绿色光束的SRS后向散射，在没有蓝色泵浦光束的情况下，（绿色光束）后向散射特征小五倍。这是绿色光束与蓝色光束交叉时放大的直接证据。另外的证据来自透射绿光束测量。这些技术的组合可以允许抑制NIF或LMJ上的大规模黑腔的光入口孔附近的不可接受的SRS水平。
2012-11-10 physics.optics physics.plasm-ph
Ray-based calculations of backscatter in laser fusion targets
本文提出了一个非均匀等离子体布里渊散射和拉曼散射的一维稳态模型。子等离子体波被处理在强阻尼限制，并具有由（线性）动力学响应的有质动力驱动的振幅。包括泵浦损耗，逆韧致辐射阻尼，韧致辐射发射，汤姆逊散射密度波动，和整个光束聚焦。描述了实现该模型的数字代码DEPPENDIX。该模型与传统的线性增益计算，以及“平面波”模拟与近轴传播代码PF3D。与OMEGA激光装置上布里渊散射实验的比较[T. R. Boehly等人，光学通信133，p.495（1997）]表明，激光散斑大大增强了反射率，超过了DEPTOND结果。由相位共轭激发的这种增强的近似上限，给出了通过加倍的DEPtrons耦合系数。国家点火装置（NIF）点火设计的分析与设计[J. A. Paisner，E. M. Campbell和W. J.Hogan，Fusion Technol.26，p.755（1994）]，峰值辐射温度为285 eV，显示出极低的反射率。拉曼光的再吸收在该设计中被认为是显著的。
2008-11-11 physics.optics physics.plasm-ph
Amplification and generation of ultra-intense twisted laser pulses via stimulated Raman scattering
扭曲拉盖尔-高斯激光器具有轨道角动量，其特征是甜甜圈形状的强度分布，在越来越多的领域和应用中提供了一套变革性的工具和研究方向，从超分辨率显微镜和超快速光通信到量子计算和天体物理学。扭曲光的影响正在扩大，因为最近的数值计算通过允许高梯度正电子加速为基于等离子体的加速中的长期挑战提供了解决方案。因此，产生的强扭曲激光脉冲也可能对相对论性激光与物质的相互作用产生广泛的影响。在这里，我们从理论上和从头算三维粒子在细胞中的模拟，受激拉曼背散射可以产生和放大扭曲的激光等离子体中的拍瓦强度。这项工作可能会在非线性光学和高能量密度科学、紧凑型等离子体加速器和光源方面开辟新的研究方向。
2016-03-09 physics.optics physics.plasm-ph
