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(wěn)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(xù)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(tài)，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(wěn)定而且持續(xù)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。