شبیه سازی انتشار باریکه لیزر گاوسی در پلاسمای سرد برخوردی با روش تفاضل محدود در حوزه زمان

در این مقاله انتشار باریکه لیزر با پروفایل گاوسی در پلاسمای سرد برخوردی، شبیه‌سازی و مورد مطالعه قرار می‌گیرد. با استفاده از معادلات ماکسول و ثابت دی الکتریک پلاسمای سرد برخوردی، رابطه‌ای برای بردار جابجایی الکتریکی، قطبش و میدان الکتریکی باریکه در پلاسما بدست می‌آید. در ادامه با روش تفاضل محدود فضای زمان (fdtd) توزیع میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی باریکه در حین انتشار در پلاسما به صورت دو بعدی شبیه‌سازی می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که در انتشار باریکه گاوسی در پلاسما به دلیل اثر نیروی پاندرماتیو، خودهمگرایی باریکه صورت گرفته و باریکه به تدریج انرژی از دست می‌دهد.

Simulation of propagation of Gaussian laser beam in a collision cold plasma with FDTD method

In this paper the propagation of Gaussian laser beam in a collision cold plasma is simulated and studied. By using the Maxwellchr('39')s equations and dielectric constant of a collision cold plasma, the relation for the vector of electric displacement, polarization and electric field in the plasma are calculated. Then, by using the FDTD method, the distribution of electric and magnetic fields of the beam are simulated in two dimensions during propagation in plasma. The results show that due to the effect of ponderomotive force on the propagation of the Gaussian beam in the plasma, the beam converges and the beam gradually loses energy.