بررسي تاثير ميدان مغناطيسي باريك شونده خارجي بر خودكانونگي و شدت انتشار باريكه ليزر گاوسي در پلاسماي همگن

Investigation of external tapered magnetic field effect on the self-focusing and intensity of Gaussian laser beam propagating through homogeneous plasma

در اين مقاله به بررسي خودكانونگي و شدت باريكه ي ليزر گاوسي در پلاسماي همگن در حضور ميدان مغناطيسي باريك شونده ي خارجي مي پردازيم. مي دانيم كه آثار غيرخطي ناشي از برهم كنش ليزر- پلاسما منجر به خودكانونگي باريكه ي ليزر مي شوند. با در نظر گرفتن اين آثار غيرخطي، معادله ي پهناي باريكه ي ليزر گاوسي در پلاسماي مغناطيده تحت تقريب پيرامحوري محاسبه و حل شده است. نتايج حاصل از روش عددي نشان مي دهند كه ميدان مغناطيسي باريك شونده ي خارجي خودكانونگي باريكه ي ليزر را ارتقا مي دهد و شدت باريكه را جايگزيده مي كند. همچنين تاثير پارامترهاي فركانس سيكلوتروني، چگالي پلاسما و ضريب باريك شوندگي ميدان مغناطيسي بر خودكانونگي مورد بررسي قرار گرفته است. علاوه بر اين نتايج بيشتر در مورد بررسي شدت باريكه ي ليزر نشان مي دهند كه حضور ميدان مغناطيسي باريك شونده و همچنين افزايش ضريب باريك شوندگي ميدان مغناطيسي باريك شونده، سبب افزايش قابل توجه شدت ليزر مي شوند.

In this paper we investigate self-focusing and intensity of Gaussian laser beam propagating through the homogeneous plasma in the external tapered magnetic field. It is known that the nonlinearities effects can be acquire by the laser-plasma interaction which can lead to the self-focusing of the laser beam. By considering these nonlinear effects, equation of beamwidth of Gaussian laser beam under the paraxial approximation has been obtained and numerically solved. Results of numerical method show that external tapered magnetic field can further boost the self-focusing and localize the beam intensity. Besides, effects of cyclotron frequency, plasma density and slope constant of magnetic field parameters on self-focusing have been investigated. In addition, more results on evaluation of laser beam intensity depict that in presence of tapered magnetic field and also by increasing the slope constant parameter of the tapered magnetic field, the intensity of laser beam increases noticeably.