激光脉冲在欠稠密等离子体中传播的色散

激光脉冲在欠稠密等离子体中的传播是激光-等离子体相互作用过程中非常关键的方面。本工作中，我们探究了激光在等离子体中传播的两个 regime，其一为 $a_0 < 1$，另一为 $a_0 \gtrsim 10$。对于 $a_0<1$ 情形，我们采用冷相对论流体模型，其中除不可动离子外未做进一步近似。利用该流体模型研究了激光脉冲振幅、脉冲时长与等离子体密度的影响，并与预期标度律及 PIC 模拟进行了比较。发现流体模型与 PIC 模拟之间高度吻合。此外，对于 $a_0 \gtrsim 10$ 情形，我们仅使用了 PIC 模拟。电磁场能量向纵向静电场的转换之间的精细相互作用导致了泵浦激光脉冲的色散乃至红移。我们还研究了经欠稠密等离子体传播后的色散脉冲与亚波长两层复合靶的相互作用。发现来自薄的低密度第二层的离子被有效加速至 $\sim 70$ MeV，而无色散时则未观察到此现象。