خود - کانونی باریکه لیزر کسینوس هیپربولیک گاوسی در رژیم پاندرماتیو نسبیتی ضعیف در پلاسمای کوانتومی حرارتی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشگاه مازندران، بابلسر ، ایران

2 استادیار،دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

doi
چکیده

در این مقاله، خود-کانونی پرتو لیزر کسینوس هیپربولیک گاوسی در پلاسمای کوانتومی حرارتی با درنظرگرفتن اثرات غیرخطی‌های نسبیتی و پاندرماتیو بررسی می‌شود. معادله دیفرانسیل غیرخطی برای پارامتر پهنای باریکه f به دست می‌آید و با استفاده از روش رانگ‌کوتا مرتبه چهارم، آن را به‌صورت عددی حل می‌کنیم. تحلیل عددی نشان می‌دهد که پارامترهای مدل حاضر، مانند پارامتر غیرمتمرکز، شدت لیزر، چگالی الکترونی اصلاح شده پلاسما به دلیل نیروی پاندرماتیو نسبیتی و دمای فرمی الکترون‌ها نقش مهمی در کنترل دینامیک پروفایل پرتو لیزر دارند. مقایسه‌ای بین خود-کانونی باریکه کسینوس هیپربولیک گاوسی در پلاسمای کوانتومی حرارتی و پلاسمای کوانتومی سرد، هنگامی‌که هر دو اثر غیرخطی نسبیتی و پاندرماتیو در نظر گرفته می‌شوند، انجام شد. نشان‌داده‌شده است که افزایش پارامتر غیرمتمرکز باریکه لیزر کسینوس هیپربولیک گاوسی، منجر به کاهش طول خود-کانونی می‌شود. مشاهده شده است که افزایش دمای فرمی الکترون باعث افزایش خود-کانونی می‌شود و در نتیجه مقدار طول کانونی کاهش می‌یابد. همچنین مشاهده شده است که خود-کانونی زودتر و قوی‌تر با افزایش شدت لیزر رخ می‌دهد. نتایج نشان می‌دهند، باریکه لیزر کسینوس هیپربولیک گاوسی باعث کانونی شدن بهتر در پلاسمای کوانتومی حرارتی در مقایسه با پرتو لیزر گوسی شده است.