Stimulated Raman sidescattering (SRSS), especially 90° sidescattering, can play a dominant role in inhomogeneous plasma. Here, we study the SRSS eigenmode excited in steep-gradient plasma on both numerical and theoretical aspects. Particle-in-cell simulations show that strong SRSS eigenmode are excited even when the plasma scale length at the critical density is as short as one laser wavelength. The studies of the dependence of SRSS on scale length show that there is a minimum scale length to ensure the scattered light strong enough to be observed efficiently. And with the plasma scale lengthening the frequency of scattered light gradually approaches the half of the frequency of incident laser pulse. The linear theory about the growth of SRSS in inhomogeneous plasma shows a good agreement with the simulation, which indicates that the linear theory is also generally right for the case of steep-gradient plasma. When ion motion is considered in the simulations, plasma curvature caused by pondermotive force has a significant effect on the properties of scattered light. Moreover, it is found that short plasma density scale lengths can be identified qualitatively based on SRSS eigenmode in the steep-gradient plasma.
誘導ラマン側方散乱（SRSS）、特に90°側方散乱は、非一様プラズマにおいて支配的な役割を果たし得る。ここでは、急峻勾配プラズマ中で励起されるSRSS固有モードを、数値的および理論的側面の両方から研究する。粒子インセルシミュレーションにより、臨界密度におけるプラズマスケール長がレーザー波長の1波長分程度と短い場合でも、強いSRSS固有モードが励起されることが示される。SRSSのスケール長依存性に関する研究により、散乱光が効率的に観測可能な強度を得るための最小スケール長が存在することが示される。また、プラズマスケール長が長くなるにつれて、散乱光の周波数は入射レーザーパルスの周波数の半分に漸近する。非一様プラズマにおけるSRSSの成長に関する線形理論はシミュレーションと良好な一致を示し、これは線形理論が急峻勾配プラズマの場合にも概ね適用可能であることを示している。イオン運動を考慮すると、ポンデロモーティブ力によって生じるプラズマ曲率が散乱光の特性に有意な影響を及ぼすことが明らかになる。さらに、急峻勾配プラズマにおけるSRSS固有モードに基づいて、短いプラズマ密度スケール長を定性的に同定できることが見出される。