激光等离子体参数对横向能量传递亚纳秒演化的影响

通过理论分析和二维混合模拟，本文研究了横向能量传递（CBET）在亚纳秒到纳秒时间尺度和毫米空间尺度上的行为。推导了CBET发展的有限频率差范围。发现离子声波（IAW）阻尼会扩大该范围，同时降低劇激斯布尔施拉特（SBS）的增长率。CBET在不同的激光强度 regime 下表现出显著的非线性行为。 denoting $I_{14}=1\times 10^{14} \mathrm{W/cm^2}$ 对于波长为$351 \mathrm{nm}$的激光，在中等强度下($1<I/I_{14}<8$），CBET增长缓慢，因泵耗而在低水平饱和。在强耦合SBS regime下($I/I_{14} \gtrsim 8$)，出现谐波IAW和非线性波粒相互作用。谐波IAW的生成减少了正常IAW模式，而由于离子捕获引起的正常IAW模式谱宽化导致频率失配，从而引起CBET的非线性降低。在谐波模式饱和后，离子捕获使谐波IAW谱宽化并削弱其强度，从而触发CBET的二次增长阶段。大约$60 \mathrm{ps}$后，CBET趋于准稳态。最大总能量传递发生在频率差小于线性匹配条件 due to捕获引起的IAW红移。基于这两个强度 regime，本文获得了准饱和总能量传递速率随$I/I_{14}$的分段标度，并发现其对斑点大小具有鲁棒性。斑点效应减少了高强度重叠，从而降低能量传递速率。还考查了等离子体温度、密度和流速对CBET的影响。