Results of an experiment using an ultra-short laser pulse to create plasma waves through the forced laser wake-field process are described. The transmitted optical spectra are shown to exhibit both red- and blue-shifting, likely due to self-phase modulation through the interaction between the laser pulse and a large amplitude plasma wave. Spectral side-bands shifted by multiples of the plasma frequency associated with the forward Raman instability (FRS) are absent, indicating that the plasma waves which are observed to accelerate electrons are likely not generated through the FRS process. One- and two-dimensional particle-in-cell simulations using similar parameters as the experiment are discussed.
強制レーザー航跡場過程を通じてプラズマ波を生成するために超短パルスレーザーを用いた実験の結果について述べる。透過した光学スペクトルは、レーザーパルスと大振幅プラズマ波との相互作用による自己位相変調に起因すると考えられる、赤方偏移と青方偏移の両方を示すことが示された。前方ラマン不安定性(FRS)に関連するプラズマ周波数の整数倍だけシフトしたスペクトル側帯波は存在せず、これは観測された電子を加速するプラズマ波がFRS過程を通じて生成されたものではない可能性を示している。実験と同様のパラメータを用いた一次元および二次元の粒子インセル(PIC)シミュレーションについて考察する。