Propagation of intense laser beams is crucial for inertial confinement fusion, which requires precise beam control to achieve the compression and heating necessary to ignite the fusion reaction. The National Ignition Facility (NIF), where fusion will be attempted, is now under construction. Control of intense beam propagation may be ruined by laser beam self-focusing. We have identified the maximum laser beam power that can propagate through fusion plasma without significant self-focusing and have found excellent agreement with recent experimental data. This maximum is determined by the collective forward stimulated Brillouin scattering instability which suggests a way to increase the maximum power by appropriate choice of plasma composition with implication for NIF designs. Our theory also leads to the prediction of anti-correlation between beam spray and backscatter and therefore raises the possibility of indirect control of backscatter through manipulation of plasma ionization state or acoustic damping. We find a simple expression for laser intensity at onset of enhanced beam angular divergence (beam spray).
強力なレーザービームの伝播は、慣性核融合にとって極めて重要であり、核融合反応を点火するために必要な圧縮と加熱を達成するには、精密なビーム制御が要求される。核融合が試みられる国立点火施設（NIF）は、現在建設中である。強力なビームの伝播制御は、レーザービームの自己集束によって損なわれる可能性がある。我々は、核融合プラズマ中を自己集束を起こさずに伝播できる最大のレーザービーム出力を特定し、最近の実験データと優れた一致を見出した。この最大出力は、集団的な前方誘導ブリルアン散乱不安定性によって決定され、プラズマ組成を適切に選択することで最大出力を増大できる可能性が示唆され、NIF設計に重要な含意を持つ。我々の理論はまた、ビームの拡がり（ビームスプレー）と後方散乱の間に反相関が存在することを予測し、したがって、プラズマの電離状態または音響減衰の操作を通じて後方散乱を間接的に制御する可能性を提起する。我々は、ビームの角度発散の増大（ビームスプレー）が始まるレーザー強度に対する簡潔な式を導出した。