阐述等离子体紫外与近红外超快激光诱导等离子体光栅特性比较

论文导读：28-32第三章等离子体光栅的获得以及光场相干的数值模拟32-443.1光场相干的数值模拟32-393.2紫外以及近红外等离子体光栅的获得39-423.3小结42-43参考文献43-44第四章紫外超快等离子体光栅的实验特性探讨及其与近红外光栅的比较44-644.1等离子体光栅的形成理由44-454.2紫外超快激光诱导产生的等离子体光栅的实验特性探
摘要：等离子体光栅是指在空间上呈现周期性强度分布的等离子体。在过去的一些年间,全世界很多科研工作者对等离子体光栅进行了论述和实验探讨,这使得等离子体光栅成为一个热门的探讨领域。相对于近红外等离子体光栅而言,紫外超快激光诱导形成的等离子体光栅具有光栅条纹细,内部电子密度高等优势,所以本课题组通过高效的倍频技术,将双紫外激光束以交叉相互作用的方式形成了光场空间相干调制,并进一步在空气介质中形成等离子体光栅。在不同波长的激发下,等离子体光栅的等离子体密度、光栅厚度、条纹宽度,衍射效率等特性都会有所差别。比较紫外和近红外飞秒激光诱导等离子体光栅的一些相关参数,以而进一步验证进展紫外强场光物理的潜在优势,并为开展紫外强场等离子体探讨提供有参考价值的数据。目前所有报道的有关等离子体光栅的论述和实验探讨结果大都集中于近红外波段,有关紫外等离子体光栅的探讨结果寥寥无几,在论述方面,有探讨者通过PIC模拟的策略对极高破坏阈值的超短脉冲布拉格光栅以及欠密等离子体中等离子体进行了探讨。在实验方面,本课题组通过对紫外布拉格光栅的探讨,我们可以发现光栅内部的电子通过被近红外强场驱动而进一步加速,同时这将极大增强局部范围内的电子密度。所以我们对其进行进一步的探讨将具有重要的作用。本论文包括以下方面内容：首先,通过两束交叉的紫外飞秒激光在空气中发生干涉以而发生空间强度调制,并且会在相交区域周围局部范围产生一个周期性的强度分布,即紫外等离子体光栅。重点探讨了光栅的厚度和条纹宽度,以及这两项参数与延时、偏振等影响因素之间的联系。其次,我们将一束基频光以侧面与紫外等离子体光栅进行相互作用,我们发现基频光发生了衍射,于是我们对光栅的衍射特性进行了探讨,并且推算出了光栅内部的电子密度。最后,我们对两束近红外激光交叉形成等离子体光栅进行了补充测量,主要是将紫外和近红外等离子体光栅的一些重要特性进行比较和浅析。通过紫外和近红外等离子体光栅的比较探讨,我们得到紫外等离子体光栅比近红外光栅薄,条纹比近红外光栅细,同时紫外等离子体光栅内部的电子密度要比近红外光栅大将近一个数量级等结果。由此通过紫外等离子体光栅的探讨,有助于进一步揭示基于光丝效应的等离子体光栅产生的动力学历程及其运用。关键词：紫外等离子体光栅论文等离子体密度调制论文非线性效应论文
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ABSTRACT8-12
第一章 绪论12-18

1.1 超快等离子体通道的探讨背景12-14

1.1 超快等离子体通道的探讨进展12-13

1.2 超短脉冲非线性传输的特性13-14

1.2 等离子体光栅的探讨进展14

1.3 本论文探讨的目的和内容14-16

参考文献16-18
第二章 超快激光等离子体通道的机理18-32

2.1 超快激光在大气中的传输机制18-23

2.

1.1 强激光引起的介质折射率变化18-21

2.

1.2 激光自聚焦和自散焦效应21-22

2.

1.3 强激光的自相位调制和自频谱展宽22-23

2.2 等离子体通道形成的物理模型23-25

2.1 运动焦点模型23-24

2.2 自导引模型24-25

2.3 动态空间补偿模型25

2.3 等离子体通道中的几种非线性效应25-27

2.3.1 能量钳制25-26

2.3.2 脉冲自压缩26

2.3.3 双色光丝现象以及三次谐波的产生26-27

2.4 小结27-28

参考文献28-32
第三章 等离子体光栅的获得以及光场相干的数值模拟32-44

3.1 光场相干的数值模拟32-39

3.2 紫外以及近红外等离子体光栅的获得39-42

3.3 小结42-43

参考文献43-44
第四章 紫外超快等离子体光栅的实验特性探讨及其与近红外光栅的比较44-64

4.1 等离子体光栅的形成理由44-45

4.2 紫外超快激光诱导产生的等离子体光栅的实验特性探讨45-58

4.

2.1 紫外等离子体光栅的厚度以及条纹宽度探讨45-51

4.

2.2 紫外等离子体光栅衍射效率的探讨51-55

4.

2.3 紫外等离子体光栅内部电子密度探讨55-58

4.3 紫外与近红外等离子体光栅的特性比较58-60
4.

3.1 光栅厚度和条纹宽度的比较58-59

4.

3.2 光栅衍射效率和内部电子密度的比较59-60

4.4 小结60-62
参考文献62-64
第五章 总结与展望64-67

5.1 论文总结64-65

5.2 下一步工作以及设想65-66

5.3 结束语66-67

攻读硕士期间发表的论文67-68
致谢68