Исследования взаимодействия мощного электромагнитного излучения с плазмой являются традиционными для ИПФ РАН. Корнями эти исследования уходят в конец 50-х - начало 60-х годов, когда были выполнены первые исследования (А.В. Гапонов, М.А. Миллер) по усредненному описанию движения заряженных частиц в высокочастотных электромагнитных полях (усредненная пондеромоторная сила - "сила Миллера"). В дальнейшем был развит аппарат, базирующийся на усредненных уравнениях для плазмы и поля, который позволил с единых позиций исследовать широкий класс процессов самовоздействия и взаимодействия волн в плазме.  

А.Г. Литваку и его ученикам (Г.М. Фрайман, В.А. Миронов, А.М. Сергеев и др.) принадлежит приоритет в построении теории самофокусировки волн в изотропной и магнитоактивной плазме, предсказании эффектов филаментации мощных радиоволн в ионосфере, позднее реализованных в натурных экспериментах, исследовании проникновения интенсивного излучения в плотную закритическую плазму, рассмотрении тепловых параметрических неустойчивостей и эффектов самовоздействия релятивистски сильных электромагнитных волн. В.Б. Гильденбургом был предсказан эффект ступенеобразной деформации плотности плазмы в области плазменного резонанса под действием силы Миллера, приводящий к существенному изменению величины резонансного поглощения.

Сотрудниками ИПФ РАН (А.Г. Литвак, Б.Г. Еремин, Ю.Я. Бродский, А.В.Костров и др.) в экспериментах по взаимодействию мощного СВЧ излучения с плазмой были выполнены пионерские исследования самофокусировки пучков электромагнитных волн в плазме, впервые наблюдался эффект самоканалирования электромагнитных волн в плотной плазме. В согласованных теоретических и экспериментальных работах изучен широкий набор проявлений сильной ленгмюровской турбулентности, возбуждаемой в плазме электромагнитными волнами: ускорение электронов и генерация квазистационарных магнитных полей, раскачка интенсивного ионного звука, уширение спектра электромагнитной волны, исследована временная динамика сгустков ленгмюровских колебаний, включая наблюдение модуляционной неустойчивости изолированных ленгмюровских кавитонов.

Многие из названных эффектов в значительной мере определяют характер взаимодействия сверхмощных лазерных импульсов с плазмой, являющегося одним из наиболее интересных разделов современной физики плазмы. Эти исследования ведутся широким фронтом во многих лабораториях мира в интересах программ по лазерному термоядерному синтезу с быстрым поджигом, по разработке коллективных методов ускорения для нового поколения суперколлайдеров, для создания новых источников оптического и рентгеновского излучения.

Исследования ведутся в рамках следующих направлений:

• Нелинейная динамика высокочастотных волновых процессов
• Исследования электромагнитной индуцированной прозрачности ( EIT )
• Электронно-циклотронный нагрев плазмы в термоядерных установках
• Антенны в плазме