Guiding of a high intensity laser beam in a hollow dielectric capillary is investigated with application for a laser plasma wakefield accelerator stage. For such guiding, the transverse profile of the laser intensity at the capillary entrance has a strong influence on the fluctuations of the transverse plasma wakefield during the laser propagation. The effects of these fluctuations on the acceleration of an electron bunch injected at 100 MeV is analyzed in detail. Our results show that, in the best match conditions, the usually used Gaussian transverse profile leads to strong fluctuations generated by the diffraction of the edges of the laser at the capillary entrance. We demonstrate that by reducing this diffraction through the use of a flattened Gaussian laser profile, an efficient acceleration of the electron bunch can be obtained over several Rayleigh lengths
中空誘電体キャピラリー内での高強度レーザービームの導引を、レーザープラズマ航跡場加速器段階への応用を目的として調査する。このような導引において、キャピラリー入口でのレーザー強度の横方向プロファイルは、レーザー伝播中の横方向プラズマ航跡場の変動に強い影響を与える。これらの変動が、100 MeVで入射される電子バンチの加速に及ぼす影響を詳細に解析する。我々の結果は、最適な整合条件下では、通常用いられるガウス型横方向プロファイルが、キャピラリー入口でのレーザー端部の回折によって生じる強い変動をもたらすことを示している。平坦化ガウス型レーザープロファイルを用いることでこの回折を低減し、複数のレイリー長にわたって電子バンチの効率的な加速が達成できることを実証する。