اپتیک پلاسما

اپتیک پلاسما استفاده از پلاسما را به روشی کنترل شده برای دستکاری نور انجام می دهد.

اپتیک پلاسما به استفاده از پلاسما برای دستکاری نور به روش هایی که شبیه به نوری حالت جامد است اشاره دارد. نقطه ضعف اپتیک مبتنی بر حالت جامد این است که آنها آستانه خسارت دارند که قدرت و تراکم انرژی قابل قبول را محدود می کند. پلاسما قبلاً خراب شده است و بنابراین می تواند شدت نور بسیار زیاد و چگالی انرژی را تحمل کند.  

از این رو می توان از پلاسما برای مناطقی مانند موارد زیر استفاده کرد:

تقویت ضربانهای نوری

پالسهای نور را تا حد پراکندگی متمرکز کنید

نور پراکنده.

پلاسما ممکن است با استفاده از مقیاسهای مکانی بسیار کوچک راهی برای ایجاد پالسهای سبک Exawatt ایجاد کند. با تکیه بر بی ثباتی های پارامتری که هنگام تعامل نور لیزر با پلاسما از پیش ساخته ، می توان نور را در پلاسما تقویت کرد. ناپایداریهای پارامتری مانند رامان یا برگشت بهم زدن بریلوئین در همجوشی محرک اینرسی مضر است اما در صورت بهره برداری از یک راه کنترل شده برای ایجاد پالسهای سبک کوتاه و شدید می تواند مفید باشد. این مکانیسم متکی به این واقعیت است که دو موج الکترومغناطیسی عرضی را می توان در پلاسما توسط همبستگی رامان (SRS) ، یک موج پلاسما الکترونی ، یا برش پشتی Brillouin (SBS) ، یک موج یونی آکوستیک بهم وصل کرد. این فرآیند اتصال سه موج به صورت بی ثباتی صورت می گیرد که اجازه می دهد دامنه یک موج با هزینه موج دیگر رشد یابد. موج پلاسما برای تحقق قوانین اساسی حفاظت از حرکت و انرژی لازم است. پالس طولانی پمپ با شدت متوسط ​​با یک نبض بذر کوتاه در داخل پلاسما برخورد می کند. سپس فرآیند اتصال سه موج انتقال انرژی از پمپ به دانه را فراهم می کند و بدین ترتیب شدت دومی افزایش می یابد. در حالت ایده آل ، تخلیه پمپ اتفاق می افتد ، به این معنی که تمام انرژی پالس پمپ در نبض بذر پراکنده می شود. در این سناریو بذر مقیاس زمانی را فراهم می کند و پمپ مخزن انرژی است. با انتخاب صحیح فضای پارامتر عمل ، می توان از ناپایداری های رقیب مانند فیلامنت جلوگیری کرد. این بدان معنی است که روند تقویت می تواند در مناطق بزرگ مقطعی انجام شود. مرحله بعدی شامل تمرکز پالس تقویت شده با استفاده از یک آینه پلاسما بیضوی است. تحقیقات در این زمینه به طور کلی شامل استفاده از ناپایداری بریلوئین در رژیم به اصطلاح اتصال قوی (sc-SBS) است زیرا نسبت به بی ثباتی رامان دارای چندین مزیت است. ویژگی اصلی sc-SBS این است که این یک حالت رانده شده است و نه Eigenmode پلاسما. در این رژیم شبه حالت خواص حالت الکترواستاتیک (پاسخ پلاسما) توسط میدان پمپ لیزر مشخص می شود. اپتیک پلاسما در زمینه نوری و علوم لیزر کاملاً جوان است ، اما از پتانسیل بسیار بالایی برخوردار است زیرا فشار مداوم برای شدت هر چه بیشتر لیزر و روش های کنترل و کار با آن وجود دارد. P3 ، که می تواند از پرتوهای لیزر با انرژی بالا و پرتوهای پالس کوتاه استفاده کند ، یک روش منحصر به فرد برای انجام تحقیقات در مورد نوری پلاسما ارائه می دهد.