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随着激光技术特别是超短脉冲啁啾放大技术的发展,激光脉冲宽度已经进入了飞秒的范围,激光的输出功率也提高了5-6个量级。超短脉冲激光的聚焦强度(激光强度)已经达到了1021W/cm2,甚至更高的强度。这种强度的激光可以产生远远大于原子内电场的超强电场,同时也产生了大于1011bar的超高压和104T的超强磁场,可以产生温度高达109K的黑体辐射。在这样强的电场中,电子的振荡速度接近光速。这给许多应用学科带来巨大的冲击和机遇,极大的拓展了物理学的研究领域,由此促进了强场物理的发展。激光等离子体相互作用的研究作为强场物理的重要组成部分,在脉冲激光的压缩、等离子体自聚焦、粒子加速技术、等离子体镀膜技术、以及实现“快点火”激光核聚变等方面有着更深入的研究。其中强激光脉冲在气体、疏松材料固体等介质中传输时的自聚焦,引起了诸如激光脉冲的自压缩,成丝以及产生孤子的现象。而激光脉冲在等离子体中的传播过程中同样出现了脉冲压缩、产生孤子以及孤子对、形成电子和离子的密度空泡等现象。激光脉冲在非线性介质传输过程中自相位调制效应与群速色散效应同时作用。其中SPM所导致的频移将随着传输距离的增加而不断增大,即脉冲在传输过程中将不断产生出新的频率成分。这些新产生的光子扩大了脉冲激光光谱的带宽,可产生更短的脉冲。而由色散所引起的啁啾效应并不产生新的频率,而只是对脉冲所包含的各种频率成分进行重新安排。文章通过对激光等离子体相互作用的非线性薛定谔方程进行分析,具体研究了等离子体密度、激光脉冲的脉宽以及强度等参量影响下飞秒强激光脉冲在等离子体中的自压缩行为。结果表明在等离子体密度接近临界密度、激光光强接近相对论光强的范围内,随着激光脉冲宽度、激光强度的增大,飞秒强激光脉冲在等离子体中传播的自压缩现象越明显。等离子体密度越大,GVD效应增强,从而削弱了飞秒强激光脉冲在等离子体中传播的自压缩行为。其中SPM效应总是起主要作用,因而激光脉冲在等离子体中的传输过程中呈现出明显压缩的现象。