二维粒子模拟中自共振等离子体波激发的演化

本文使用粒子模拟方法在二维下研究了与两束驱动激光的啁啾拍频频率自共振相位锁定的高振幅等离子体波的产生。二维等离子体与激光参数对应于在一维模拟中优化等离子体波振幅的参数。在自共振锁定开始附近，二维模拟结果与一维粒子模拟结果 [Luo et al., Phys. Rev. Res. 6, 013338 (2024)] 相似，等离子体波振幅超过了 Rosenbluth-Liu 极限。随后，在波破下方，二维模拟表现出类 Weibel 不稳定性，并最终导致激光束成丝。这些现象限制了在获得峰值等离子体波场后等离子体振荡的相干性。尽管加速密度结构的空间相干性降低，但在所研究的案例中，自注入电子的加速度仍保持在一维情况下观测值的 $70\%$ 至 $80\%$。本文还讨论了等离子体波弯曲等其他效应。