Particle-in-cell (PIC) simulations are used to study the nonlinear process of stimulated Raman scattering (SRS) excited by a rotated polarized laser interacting with underdense plasmas. The influence of the rotating frequency on linear SRS growth rate is theoretically analyzed and the long-term nonlinear SRS behavior excited by the rotated polarized pump is illustrated by the PIC simulations. Our results show that the evolution of reflectivity, plasma wave and electron energy distribution in the nonlinear stage is quite different from that in the linear stage, which is principally caused by the mitigation of electron trapping. Furthermore, our fluid theory and simulations have demonstrated that opposite to the suppression of Raman backscattering, Raman forward scattering becomes stronger with increasing rotating frequency. The above nonlinear effects are valid in the regime of and a plasma length of hundreds of microns for the key role of the kinetic effect.
粒子インセル（PIC）シミュレーションを用いて、回転偏光レーザーが低密度プラズマと相互作用する際に励起される誘導ラマン散乱（SRS）の非線形過程を研究した。回転周波数が線形SRS成長率に及ぼす影響を理論的に解析し、回転偏光ポンプによって励起される長期的な非線形SRS挙動をPICシミュレーションによって示した。我々の結果は、反射率、プラズマ波、電子エネルギー分布の非線形段階における進化が線形段階のそれとはかなり異なり、これは主に電子捕捉の緩和によって引き起こされることを示している。さらに、我々の流体理論とシミュレーションは、ラマン後方散乱の抑制とは対照的に、ラマン前方散乱は回転周波数の増加とともに強くなることを実証した。上記の非線形効果は、［数式］および運動論的効果が主要な役割を果たす数百ミクロンのプラズマ長の領域において有効である。