The specific polarization of radially polarized lasers with cylindrical structures and longitudinal electric fields at their focal spots are of interest, as are the fundamental characteristics of electromagnetic (EM) solitons. Compared with linearly and circularly polarized lasers, radially polarized lasers have a more perfect symmetry, which makes them more suitable for studying the topological structure in laser–plasma interaction. We report the structural features of EM solitons induced via a radially polarized laser on the basis of three-dimensional particle-in-cell simulations. It has been discovered that a fractal-like structure is produced due to the interaction between the radially polarized laser and the plasma, and that this structure indirectly originates from the Weibel instability of the electron ring. This novel regime will allow potential applications such as the manipulation of relativistic electrons, mode filtering, and fractal-like particle acceleration.
ラジアル偏光レーザーと円筒構造、およびその焦点における縦電場は、電磁（EM）ソリトンの基本特性と同様に興味深いものである。線形偏光レーザーや円偏光レーザーと比較して、ラジアル偏光レーザーはより完全な対称性を有しており、レーザー・プラズマ相互作用における位相幾何学的構造の研究により適している。我々は、ラジアル偏光レーザーに基づく三次元粒子セルシミュレーションにより誘起される電磁ソリトンの構造的特徴を報告する。ラジアル偏光レーザーとプラズマとの相互作用によりフラクタル様構造が生成され、この構造が電子リングのワイベル不安定性に間接的に由来することが発見された。この新規な機構は、相対論的電子の操作、モードフィルタリング、およびフラクタル様粒子加速などの応用を可能にするものである。