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　　近日，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光物理聯(lián)合實驗室在受激拉曼散射（stimulated Raman scattering, SRS）物理機制的研究中取得新進展，發(fā)現(xiàn)一種新的受激拉曼散射的非本征模式，為非線性物理、非線性光學及慣性約束聚變等基礎領域的研究提供了新認識。相關研究成果發(fā)表在《高功率激光科學與工程》上（High Power Laser Sci. Eng.）。

　　一般認為，SRS發(fā)生在0.25臨界密度（n_c）以下，且只能通過本征模式激發(fā)。本征模式是電子等離子體波的固有模式，它與外在的驅(qū)動源無關，其頻率稱為本征頻率。一般的非線性振動都是驅(qū)動源與物體中的本征模式發(fā)生匹配，然后被共振放大。當驅(qū)動強度很大時會激發(fā)所謂的“準?！?，“準?！钡念l率與入射光的強度有關。該研究發(fā)現(xiàn)，當入射光強度大于一定的閾值時，會激發(fā)一種新的SRS非本征模式。強激光在0.25n_c以上區(qū)域可以激發(fā)非本征靜電模式，這一模式的頻率固定為入射光頻率的一半，與等離子體的本征頻率和驅(qū)動源都沒有關系。同時，產(chǎn)生的靜電波和散射光的群速度都為0，因此可以在等離子體中形成電磁孤子和靜電孤子。這一過程在慣性約束聚變中會損耗泵浦激光的能量，同時產(chǎn)生大量的超熱電子。

　　研究團隊從理論分析和數(shù)值模擬兩個方面介紹了這一新的SRS機制，兩者符合度好。模擬結(jié)果如圖所示，當入射光強超過激發(fā)閾值，會發(fā)現(xiàn)有非本征SRS的激發(fā)。這一機制的提出對非線性物理的研究具有推動作用，并為慣性約束聚變研究中激光等離子體參量過程的認識和抑制提供參考。

　　研究工作受到上海市揚帆計劃、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（A類）等的支持。

　　論文鏈接 

　　非本征靜電模式的激發(fā)。等離子體密度n_e=0.26n_c。當入射光幅度a₀=0.04時，由于沒有達到激發(fā)非本征SRS的閾值，在圖（a）中看不到明顯的不穩(wěn)定模式。當入射光幅度提升至a₀=0.046時，可以在圖（b）中發(fā)現(xiàn)非本征靜電模式（k_ec,ω_e）=（0.86,0.5）ω₀，其對應的散射光波矢分布如圖（c）所示（k_ec,ω_e）=（0.86,0.5）ω₀。圖（d）說明，非本征靜電?？梢援a(chǎn)生大量的超熱電子。