With the development of intense (>1019 W cm−2) short pulses (≤25 fs) laser with very high contrast, surface plasma wave (SPW) can be explored in the relativistic regime. As the SPW propagates with a phase velocity close to the speed of light it may results in a strong acceleration of electron bunches along the surface permitting them to reach relativistic energies. This may be important e.g. for applications in the field of plasma-based accelerators. We investigate in this work the excitation of SPWs on grating preformed over-dense plasmas for laser intensities ranging from 1019 up to 1021 W cm−2. We discuss the nature of the interaction with respect to the solid case in which surface plasmon can be resonantly excited with weak laser intensity. In particular, we show the importance of the pulse duration and focalization of the laser beam on the amplitude of the SPW.
高強度（>10¹⁹ W cm⁻²）・短パルス（≤25 fs）・超高コントラストレーザーの発展に伴い、表面プラズマ波（SPW）は相対論的領域において探求が可能となった。SPWが光速に近い位相速度で伝播する際、電子群を表面に沿って強く加速し、それらを相対論的エネルギーに到達させることができる。これは、例えばプラズマベースの加速器への応用において重要となり得る。本研究では、10¹⁹ W cm⁻²から10²¹ W cm⁻²までのレーザー強度範囲において、グレーティングにより予備形成された過密プラズマ上でのSPW励起を調査する。我々は、弱いレーザー強度で表面プラズモンが共鳴励起され得る固体の場合との関連において、この相互作用の性質について議論する。特に、SPWの振幅に対するパルス持続時間とレーザーの集光状態の重要性を示す。