The interaction of low intensity laser pulses with metal nano-structures is at the basis of plasmonics and the excitation of surface plasmon polaritons (SP) is one of its building blocks. Some of the configurations adopted in classical plasmonics can be explored considering high intensity lasers interacting with properly structured targets. SP excitation at intensities such that the electrons quiver at relativistic velocities, poses new questions and might open new frontiers for manipulation and amplification of high power laser pulses. Here we discuss two configurations which show evidence of the resonant coupling between relativistically intense laser pulses with the SPs on plasma targets with surface modulations. Evidences of SP excitation were observed in a recent experiment when a high contrast (1012), high intensity laser pulse ( W cm−2) was focussed on a grating target (engraved surface at sub-micron scale); a strong emission of multi-MeV electron bunches accelerated by SPs was observed only in conditions for the resonant SP excitation. Theoretical and numerical analysis of the Light-Sail (LS) Radiation Pressure Acceleration (RPA) regime show how the plasmonic resonant coupling of the laser light with the target rippling, affects the growth of Rayleigh Taylor Instability (RTI) driven by the radiation pressure.
低強度レーザーパルスと金属ナノ構造との相互作用はプラズモニクスの基礎であり、表面プラズモン偏極子（SPP）の励起はその構成要素の一つである。古典的プラズモニクスで採用される構成の一部は、適切に構造化されたターゲットと相互作用する高強度レーザーを考慮することで探求可能である。電子が相対論的速度で振動するような強度でのSP励起は、新たな疑問を提起し、高パワーレーザーパルスの操作と増幅における新たなフロンティアを切り開く可能性がある。本稿では、相対論的に強いレーザーパルスと表面変調を有するプラズマターゲット上のSPとの間の共鳴結合の証拠を示す2つの構成について議論する。SP励起の証拠は、高コントラスト（10¹²）の高強度レーザーパルス（10¹⁹ W cm⁻²）をグレーティングターゲット（サブミクロンスケールで彫刻された表面）に集光した最近の実験で観測された。その際、SPによって加速された多MeV電子バンチの強い放出が、SPの共鳴励起条件においてのみ観測された。ライトセイル（LS）放射圧加速（RPA）機構の理論的・数値的解析は、プラズモニック共鳴結合がレーザー光とターゲット表面のリップリングとの相互作用にどのように影響し、放射圧によって駆動されるレイリー・テイラー不安定性（RTI）の成長をどのように変調するかを示している。