关于聚焦波在转折点附近的强度
等离子体物理
2023-05-17 v1 光学
摘要
靠近孤立转折点的波通常被假定为关于分离距离具有 Airy 函数轮廓。然而该描述并不完备,也不足以刻画非简单平面波的更真实波场行为。与给定入射波场的渐近匹配通常会引入相前曲率项,将特征波行为从 Airy 函数改变为双曲脐点函数。如我们所展示,该函数与 Airy 函数同属灾变理论七个经典“初等”函数之一,可直观理解为在线性变化密度分布中传播的线性聚焦高斯束的解。文中详细给出了当改变等离子体密度长度尺度、入射束焦距以及入射束注入角时,支配衍射图样强度极大的焦散线形态。该形态包含斜入射下的 Goos-H\"anchen 位移与焦移,这些在焦散的简化射线描述中不会出现。我们强调了聚焦波相较于典型 Airy 解的强度膨胀因子增强,并讨论了有限透镜孔径的影响。模型中包含了碰撞阻尼与有限束腰,它们表现为双曲脐点函数变量的复分量。此处关于转折点附近波行为的观测应有助于改进简化波模型的发展,例如用于设计现代核聚变实验。
引用
@article{arxiv.2301.12788,
title = {On the intensity of focused waves near turning points},
author = {N. A. Lopez and E. Kur and D. J. Strozzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12788},
year = {2023}
}
备注
12 pages, 7 figures, 3 appendices