نویسندگان

گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت

چکیده

در این مقاله آثار غیرخطی خودکانونگی و واگرایی قطبش دایره‌ای راستگرد و چپگرد تپ لیزر منتشر شده در یک پلاسمای داغ مغناطیده در حضور ویگلر تخت مگنتواستاتیک به طور نظری مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا معادله موج غیرخطی توصیف کننده اندازه لکه تپ لیزر برای قطبش‌های راستگرد و چپگرد موج دایره‌ای به دست آمده است. سپس، اثر میدان ویگلری بر روی خودکانونگی تپ لیزر مورد بحث قرار گرفته است. به علاوه، رابطه پاشندگی غیرخطی تپ لیزر با استفاده از معادلات انتقال تکانه، پیوستگی و ماکسول و با در نظرگرفتن اثرات میدان ویگلری محاسبه شد. همچنین تغییرات چگالی زمینه پلاسما با توجه به اندازه لکه لیزر و توان بهنجار تپ لیزر با نظر گرفتن تغییرات میدان ویگلری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که در قطبش راستگرد وقتی اندازه میدان ویگلری افزایش می‌یابد، اندازه لکه تپ لیزر کاهش یافته و باریکه لیزر بیشتر کانونی می‌شود. همچنین در قطبش چپگرد هنگامی که اندازه میدان ویگلری افزایش می‌یابد، متناسب با این افزایش، اندازه لکه تپ لیزر افزایش یافته و باریکه لیزر بیشتر واگرا می‌شود. از طرفی با افزایش بسامد ویگلری، تغییرات توان دارای یک رفتار صعودی است. به علاوه، چگالی زمینه پلاسما با افزایش میدان ویگلری در قطبش‌های چپگرد، افزایش می‌یابد و متناظر با آن در قطبش راستگرد، کاهش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Study of non-linear interaction of circular laser pulse propagating through hot magnetized plasma in the presence of a planar magnetostatic wiggler

نویسندگان [English]

  • M Abedi-Varaki
  • S Jafari

چکیده [English]

In this paper, the self-focusing property of an intense circularly polarized laser pulse in hot magnetized plasma is investigated theoretically. First, an envelope equation governing the spot-size of the laser beam for both left- and right-hand polarizations has been derived in the presence of a planar wiggler. Furthermore, non-linear dispersion relation of laser pulse is obtained by using Maxwell’s equations and relativistic fluid momentum equation. The numerical results show that with increasing the wiggler field, strength self-focusing of the right-hand polarization laser pulse is enhanced, while for the left-hand polarization, laser de-focusing is enhanced. In addition, it is shown that with increasing the wiggler frequency, the normalized laser power has an enhancing behavior. Besides, it is found that effect of the wiggler field on the density profile in the right-hand polarization is more prominent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • self-focusing
  • planar magnetostatic wiggler
  • laser spot-size
  • hot magnetized plasma

1. M Borghesi, A Mackinnon, R Gaillard, O Willi, A Pukhov, and J Meyer-ter-Vehn, Physical Review Letters 80 (1998) 5137. 2. M Abedi-Varaki and S Jafari, The European Physical Journal Plus 133 (2018) 137. 3. N Burnett and P B Corkum, Journal of the Optical Society of America B 6 (1989) 1195. 4. M Abedi-Varaki, Modern Physics Letters B 32 (2018)1850225. 5. M Abedi-Varaki, Physics of Plasmas 25 (2018) 023109. 6. M Abedi-Varaki and S Jafari, Journal of the Optical Society of America B 35 (2018) 1165. 7. M Abedi-Varaki, University Politehnica of Bucharest Scientific Bulletin, Series A- Applied Mathematics and Physics 80 (2018) 289. 8. NN Rao, P Shukla, and M Yu, Physics of Fluids 27 (1984) 2664. 9. P Shukla, R Bharuthram, and N Tsintsadze, Physica Scripta 38 (1988) 578. 10. N A Krall, A W Trivelpiece, and R A Gross, American Journal of Physics 41 (1973) 1380. 11. P Jha, R K Mishra, A K Upadhyay, and G Raj, Physics of Plasmas 14 (2007) 114504. 12. M Abedi-Varaki and S Jafari, Physics of Plasmas 24 (2017) 082309. 13. E Esarey, P Sprangle, J Krall, and A Ting, IEEE Journal of Quantum Electronics 33 (1997) 1879

تحت نظارت وف بومی