強激光脈沖的導引在電子加速以及非線性光學等離子體領域是非常主要的課題。為實現在介質中的導引，光束自身需克服衍射。激光相對論自聚焦的條件是P>17ω02/ωp2=Pc；當P>Pc時，激光光斑逐漸變窄，有質動力將等離子體電子排斥開并形成離子通道。從而自聚焦在“匹配”尺寸穩定，離子對電子的回復力與有質動力相互平衡。
圖1尾場3維結構及電場沿軸向分布圖
短脈沖激光有質動力將等離子體中電子以放射狀向四周排斥，抵消了質量相對論效益對折射率的影響。模擬結果表明超強短脈沖激光在初始階段的演化后逐漸穩定傳輸。在初期焦斑內的激光能量主要耗散在衍射及即時的電離上，前端的光子逐漸減速從而導致紅移并形成頻率的正啁啾。陡峭的脈沖前端最終形成了光學“沖擊波”，其產生被描述為兩階段過程：開始是脈沖的自陡峭，后續是前端逐漸向后“腐蝕”。為降低衍射并導引激光在低密度等離子體中傳輸，引入低強度的“先導”脈沖，將電子橫向排斥開并提高了折射率，從而使主脈沖演變成沖擊波形狀，之后沖擊波狀脈沖保持聚焦狀態，即使“先導”脈沖逐漸消散。圖1(a)和(b)所示為尾場結構，(c)和(d)則是再先導脈沖作用下對比圖。初始時刻都形成了“空泡”結構，且具有類似的尾場Ex輪廓(e)。先導脈沖的橫向有質動力產生了低密度的等離子體通道。經過10個光斑左右的長度后，參考脈沖逐漸被耗盡，如圖1(d)所示，調制脈沖所形成的尾場結構穩定而且持續加速電子。
本文的二維模擬結果表明只要“先導”脈沖增加了折射率，同時并沒有驅動縱向電場。并且主脈沖具有陡峭上升沿并能驅動空泡，其峰值能量及轉換效率均能有效地被提高。
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