In this theoretical work, we study the non-linear propagation of a linearly-polarized laser beam, which is normally incident on the surface of semi-bounded magnetized warm plasma. Inside the plasma, the linearly-polarized laser beam is considered as a combination of system modes, i.e. right- and left-hand circularly-polarized modes that each behave differently. Based on a perturbative method, coupled non-linear wave equations are derived for these modes, and the problem of self-focusing is investigated. It is demonstrated that laser frequency has an essential impact on the non-linear dynamics of modes. At the frequency area where both modes can propagate, the right- and left-hand modes' behavior is different in comparison with the uncoupled propagation of individual modes. In this case, an increase in the external magnetic field improves the focusing property of both modes.
この理論的研究では、半有界磁化プラズマの表面に垂直に入射する直線偏光レーザービームの非線形伝播を考察する。プラズマ内部では、直線偏光レーザービームは、それぞれ異なる挙動を示す右回りおよび左回りの円偏光モード、すなわちシステムモードの組み合わせとして考えられる。摂動法に基づいて、これらのモードに対する結合非線形波動方程式を導出し、自己集束の問題を調査する。レーザー周波数がモードの非線形ダイナミクスに本質的な影響を与えることが示される。両方のモードが伝播できる周波数領域では、右回りおよび左回りのモードの挙動は、個々のモードの非結合伝播の場合とは異なる。この場合、外部磁場の増加は両方のモードの集束特性を向上させることが示される。