بررسی خودهمگرایی باریکه لیزری با نمایه های متفاوت در اندرکنش با پلاسما
[پایاننامه]
Self-focusing of intense laser beam with different profiles in plasma
/هادی رضاپور
: علوم پایه
، ۱۳۹۸
۱۲۱ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
دکتری
فیزیک- پلاسما
۱۳۹۸/۰۹/۰۱
صنعتی سهند
انتشار امواج الکترومغناطیسی نظیر پالس های لیزری با شدت بالا در پلاسما، می تواند از طریق فرآیندهای اپتیکی غیرخطی به صورت همزمان خود پالس لیزری و پلاسما را تحت تاثیر قرار دهد .پالس لیزری می تواند به وسیله فرآیندهایی غیرخطی نظیر خودهمگرایی شدن متحول شود که تاثیر چنین پدیده ای در مطالعه بسیاری از اثرات اندرکنش لیزر با پلاسما از اهمیت خاصی برخوردار است .هدف این رساله مطالعه پدیده خودهمگرایی شدن پالس لیزری گاوسی و کسینوس هایپربولیک گاوسی (ChG) در پلاسما، تحت شرایط متفاوت است .برای این منظور، خودهمگرایی شدن پالس لیزری کسینوس هایپربولیک گاوسی (ChG) در انواع مختلف پلاسما شامل پلاسمای غیربرخوردی با حضور غیرخطیت نیروی اثرگذار و شیب دمایی نمایی و پلاسمای کوانتومی با چگالی الکترونی شیب دار بررسی شده است .همچنین خودهمگرایی پالس لیزری گاوسی در پلاسمای کم چگال سرد با غیرخطیت اثرگذار نسبیتی مطالعه شده است .معادله دیفرانسیل مرتبه دوم غیر خطی حاکم بر نحوه رفتار باریکه لیزری را بدست آورده و با حل عددی آن با استفاده از تقریب پیرامحوری، تاثیر پارامترهای موثر بر بهبود انتشار پالس لیزری و مشاهده خودهمگرایی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج به دست آمده به صورت نمودار گزارش شده است .نشان داده شده است که پارامتر هایی نظیر دمای الکترونی پلاسما، چگالی الکترون های پلاسما و پارامترهای کوانتومی نقش کلیدی در بهبود فرآیند خودهمگرایی شدن پالس لیزری دارند .
The emission of electromagnetic waves, such as high-intensity laser pulses within the plasma can affect laser pulses and plasma through nonlinear optical processes simultaneously. Laser pulses can be transformed by nonlinear processes such as self-focusing, the effect of such a phenomenon is of particular importance in the study of many effects of laser-plasma interaction as a starting point. The purpose of this thesis is to study the phenomenon of self-focusing of the Gaussian and Cosine hyperbolic Gaussian (ChG) laser pulse in plasma under different conditions. For this purpose, the self-focusing of the Cosine hyperbolic Gaussian (ChG) laser pulse in Various types of plasma including a collisionless plasma with the presence of ponderomotive force and exponential temperature gradient and quantum plasma with electron density of the ramp have been studied, also , the self-focusing of the Gaussian laser pulse in under-dense cold plasma with relativistic ponderomotive nonlinearity have been studied. The second-order nonlinear differential equation governing the behavior of the laser beam is obtained and solved numerically by using the paraxial approximation. The influence of effective parameters on the improvement of laser pulse propagation and self-focusing is investigated. The results are reported as graphs. We show that parameters such as plasma electron temperature, plasma electron density, and quantum parameters play a key role in improving the laser pulse self-centering process.
ba
Self-focusing of intense laser beam with different profiles in plasma