A theoretical analysis is presented for the stimulated Raman scattering (SRS) driven by multiple beams with certain frequency differences or bandwidths. The concomitant electrostatic modes are excited by the scattering lights when the pump beams share a common electron plasma wave to drive SRS. This coupling can be suppressed when the frequency difference of the two beams is three times larger than the SRS growth rate of a single beam, where the beams develop their scattering lights independently. To mitigate SRS further under the multibeam irradiation, polychromatic pumps are introduced to reduce the SRS saturation level, where the weakly coupled common modes are heavily damped in hot plasmas. The sidescattering driven by polychromatic light in inhomogeneous plasmas is significantly reduced due to the wavevector mismatch of daughter waves. Particle-in-cell simulations confirm our theoretical analysis and demonstrate that the strength of multibeam SRS and the hot electron production in inhomogeneous plasmas can be controlled at a low level by polychromatic light with a few percentage bandwidth (), even in the non-linear regime.
複数のビームが特定の周波数差または帯域幅を持つ場合に駆動される誘導ラマン散乱（SRS）に関する理論解析を提示する。ポンプビームが共通の電子プラズマ波を共有してSRSを駆動する場合、付随する静電モードが散乱光によって励起される。この結合は、2つのビームの周波数差が単一ビームのSRS成長率の3倍よりも大きい場合に抑制され、その場合、各ビームは独立に散乱光を発生させる。多ビーム照射下でのSRSをさらに抑制するために、多色ポンプが導入され、弱結合モードが高温プラズマ中で強く減衰することによりSRSの飽和レベルが低減される。不均一プラズマ中での多色光による側方散乱は、娘波の波数ベクトル不整合により大幅に低減される。パーティクルインセルシミュレーションは我々の理論解析を検証し、数パーセントの帯域幅を持つ多色光により、非線形領域においても不均一プラズマ中の多ビームSRSの強度と高速電子生成を低レベルに制御できることを実証する。