Подавление вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна в лазерной плазме при многочастотном режиме облучения мишени
Демченко Н.Н., Ивановских Р.Д.

Поступила в редакцию: 15 Февраля 2022

DOI: 10.31857/S0044451022060000

PDF (392.4K)

Рассмотрены условия, при которых возможно частично подавить вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна в лазерной плазме. При подавлении вынужденного рассеяния удается увеличить долю поглощенной лазерной энергии. Приведена аналитическая теория вынужденного рассеяния при взаимодействии двух встречных электромагнитных волн с ионно-звуковой волной в неоднородной разлетающейся плазме. Получены формулы, позволяющие вычислить коэффициент рассеяния и долю рассеянного излучения по заданным параметрам лазерного излучения и плазмы. Проведено численное моделирование процесса облучения CH₂-мишени лазерным импульсом. Показано, что при многочастотном (две частоты и более) режиме облучения удается увеличить долю поглощенной лазерной энергии в плазме за счет частичного подавления вынужденного рассеяния. При плотности потока падающего излучения Nd-лазера 5• 10¹⁴ Вт/см² в случае двух близких частот минимальная доля рассеяния составляет 0.87 от доли рассеяния, возникающей при одночастотном облучении. С ростом числа гармоник n в излучении подавление рассеяния увеличивается: δ _sn/δ _s1=0.68 при n=5 (δ _sn - доля рассеяния в случае n гармоник); δ _sn/δ _s1=0.51 при n=11. Такие значения δ _sn/δ _s1 достигаются при -1.5% в зависимости от числа гармоник (Δ ω _s - ширина спектра, ω ₀ - основная частота). При Δ ω _s/ω _0sn/δ _s1 меняются слабо. Подавление вынужденного рассеяния происходит из-за биений, возникающих в излучении при сложении гармоник с близкими частотами. Подавление наступает, когда длина волны биений становится меньше характерного размера изменения скорости плазмы.