随着激光技术的飞速发展,激光和等离子体的相互作用成为了最热门的研究领域之一。当激光入射至冕区时,被等离子体吸收、反射和散射,在冕区附近将产生多种非线性作用,这些效应对激光在等离子体中的传播具有重要的影响。本文将对激光等离子体的临界面附近产生的不稳定性及准直电子束喷流展开了研究。首先,基于修正的Zakharov方程,获得了强朗缪尔波在非广延等离子体中的波-波相互作用的色散关系。用数值方法分析了色散方程,数值计算结果表明,随着非扩展参数q的增加,强朗缪尔波的特征波长范围和调制不稳定性的最大增长率都将增强。同时研究了在两种特殊情况下的色散方程的解析解,即横向扰动和纵向扰动引起的调制不稳定性。分析表明,当非广延参数q相同时,由横向扰动引起的增长率和由纵向扰动引起的增长率是相等的。此结果与数值计算结果具有完全的一致性。这项研究为非广延等离子体中的调制不稳定性提供了更清晰的物理图像。其次,基于描述横等离激元激发的环形磁场非线性耦合方程组,对该方程叠加一个初始泵波,分析表明存在调制不稳定性。这个调制不稳定性的发展会使得磁场加强并压缩,环形磁场发生自类似塌缩,由于磁场冻结作用粒子不能越过压缩磁环区域,粒子沿轴向区域逸出并形成高能准直粒子束喷流。该理论与激光产生等离子体实验观察到的结果相似,为准直高能粒子束源及实验天体物理提供了理论依据。