高功率激光與(yu) 等離子體(ti) 相互作用在激光慣性約束聚變、實驗室高能量密度物理、實驗室天體(ti) 物理等領域都有廣泛的應用。特別是在激光聚變中，由於(yu) 單束激光器件具有一定的能量極限，為(wei) 了提供點火需要的兆焦級能量，隻能采用多束激光注入的方式。在光束重疊的空間內(nei) ，不同光束通過與(yu) 電子等離子體(ti) 波、離子聲波的耦合，會(hui) 產(chan) 生多種多光束激光等離子體(ti) 不穩定性（LPI），而共用散射光波的受激布裏淵散射（SL-SBS）是其中一種重要的不穩定性過程。一方麵，這種SL-SBS過程會(hui) 產(chan) 生散射光造成激光能量的損失，影響束間能量分布和光束內(nei) 能量的分布；另一方麵，SL-SBS的子波可能作為(wei) 其它LPI過程的種子，在激光聚變中誘發更加複雜的不穩定性耦合過程，為(wei) 實現點火帶來一定的不確定性因素和風險。

    盡管1992年Dubois與(yu) 其合作者在理論上已提出此類SL-SBS過程，之後湖南大學和國防科技大學合作團隊進一步研究了多束激光激發SL-SBS過程的色散關(guan) 係和增長率，但以往的工作基於(yu) 入射光束的對稱性假設，主要關(guan) 注共用散射光沿多束入射激光對稱軸方向上傳(chuan) 播的情況。在實際的情況下，由於(yu) 不同光束之間的物理參數不可避免地存在差異，必然會(hui) 對SL-SBS過程的增長模式產(chan) 生影響。為(wei) 了更好地理解SL-SBS過程，近期北京應用物理與(yu) 計算數學研究所的邱捷博士和郝亮特聘研究員基於(yu) 兩(liang) 交叉光束下SL-SBS過程對流增長的三維耦合模型，研究了光束交叉角、偏振方向、中心波長等關(guan) 鍵物理參數對SL-SBS過程的影響。

   研究表明，SL-SBS對兩(liang) 束光的中心波長差非常敏感，如圖1所示，波長差為(wei) 零時，共用散射光的波矢可能指向交叉光束的角平分麵內(nei) 的任何方向；隨著波長差增加，共用散射光的波矢可能指向會(hui) 朝長波長激光波矢方向收縮；當波長差超過臨(lin) 界值，由於(yu) 入射激光與(yu) 離子聲波無法與(yu) 共用散射光波形成匹配關(guan) 係，SL-SBS模式將不會(hui) 被激發。除兩(liang) 束光中心波長的差異外，偏振方向的差異也會(hui) 影響SL-SBS的增長模式，如圖2所示，一般當兩(liang) 束光的偏振方向相同時，SL-SBS的增長率最大；當兩(liang) 束光偏振方向垂直時，SL-SBS的增長率變為(wei) 單光束SBS的增長率；當兩(liang) 束光偏振方向相對於(yu) 激光入射麵的垂線具有不同偏轉角時，增長率最大的共用散射光波出射方向將脫離交叉光束所在的平麵，具體(ti) 出射方向與(yu) 兩(liang) 束光夾角、及兩(liang) 束光偏振方向與(yu) 入射麵的夾角有關(guan) 。

    該工作不僅(jin) 揭示在合適的參數下SL-SBS的散射光可能脫離兩(liang) 入射激光所在的平麵以偏離交叉光束對稱軸的方向出射，還明確給出了兩(liang) 入射光激發SL-SBS的波長差臨(lin) 界值以及偏振關(guan) 係。這有助於(yu) 在實驗中，通過交叉光束的色差與(yu) 偏振設置來抑製SL-SBS過程，也為(wei) 實驗中SL-SBS過程散射光的診斷提供了理論依據。

原文鏈接：https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0062902