带轴向导引场激光泵浦FEL的辐射机制分析

本文从单粒子理论出发,讨论分析了相对论电子束同时处于激光泵浦场、轴向导引磁场以及自身辐射场中的运动和辐射过程;结合对辐射波增益的计算,发现这种电磁波泵浦自由电子激光与一般静磁泵浦场中的波粒相互作用以及辐射机制类似,可以从不同角度来加以解释。通过分析计算结果,本文展现了清晰的物理图象。     

自由电子激光辐射和迴旋辐射的比较研究

在自由电子激光器中一般存在两种受激辐射形式:自由电子激光辐射和迴旋辐射。本文从理论上阐明,如果电子束的初始横向速度较大,自由电子激光器的参数选用不当,则迴旋辐射将占优势,特别当电子束能量较低时,产生迴旋辐射的倾向更大。但是迴旋辐射并不具有双重多普勒频率上漂移的特性,由于受轴向磁场强度的限制,在电子束能量较高时,其辐射频率要比自由电子激光辐射频率低得多。因此在自由电子激光器的实验研究中,如何区别这两种辐射,并有效地抑制迴旋辐射,是一个十分重要的课题。     

相对论电子沟道辐射产生FEL的可行性分析

采用连续介质模型,研究了电子在晶片中的单粒子运动轨迹和稳定性条件.导出了晶片中相对论电子的自发辐射谱分布,证实了晶片中相对论沟道电子产生相干辐射的可能性.     

相对论电子沟道辐射产生FEL的可行性分析

采用连续介质模型,研究了电子在晶片中的单粒子运动轨迹和稳定性条件.导出了晶片中相对论电子的自发辐射谱分布,证实了晶片中相对论沟道电子产生相干辐射的可能性.     

周期弯曲晶体的摆动场辐射作为短波长激光的可能性

指出了用传统方法把自由电子激光(FEL)推向更短波长将在技术上遇到严重挑战,并试图寻找新的光源.在周期弯曲晶体中作沟道运动的粒子,在沟道辐射的同时,还将不断产生摆动场辐射.在摆动场轨道曲率最大或最小处,摆动场辐射与粒子束平行,情况与自由电子激光类似.在摆动场轨道曲率相继最大(或最小)处产生的光子是受激的,且频率比常规自由电子激光高得多.在简谐近似下,描述了沟道辐射和摆动场辐射频率与频谱分布,讨论了沟道辐射和摆动场辐射之间的关系,分析了利用晶体摆动场辐射作为X-激光或γ-激光的可能性.     

电子在双曲函数摇摆场和轴向导引场中的运动分析

本文用扰动法来分析电子在具有双曲函数型摇摆场和轴向导引场中的离轴运动轨道和速度。发现了电子运动存在着丰富的回旋谐振频谱，有基波即磁共振和高次谐波回旋谐振和反回旋谐振，并且存在分数谐振和反谐振。     

双光子染料ps激光泵浦下的超辐射和腔激射

本文首次报道了ps激光脉冲泵浦下的有机染料的上转换腔激射，当用1064nm激光（40ps）激发有机染料PSPS[trans-4-（4′-pyrrolidinyl styryl)-N-methyl pyridinium methyl sulfate]时，可以得到中心波长分别为615nm和620nm的超辐射和腔激射，用再吸收现象解释了腔激射相对超辐射的红移现象，用不同条件下再吸收系数的不同解释了超辐射和腔激射相对双光子荧光的蓝移。该染料的399ps的荧光寿命有利于腔激射的产生。我们得到了远大于泵浦光脉冲宽厚的200ps激光振荡，并对此现象进行了解释。     

加反向导引场自由电子激光动力学理论

本文对加反向导引场自由电子激光加以描述，假定摇摆场是理想化的，分析电子的运动轨道，解得运动常数，求解符拉索夫方程得到扰动分布函数，从波方程可得色散关系，进而得增益公式，该公式近似适用于有导引场和无导引起的情况。     

从爱因斯坦的受激辐射理论看激光的特性

本文介绍了爱因斯坦的受激辐射理论，阐述了受激辐射的特性和激光辐射的特性。并指出激光的基本特点是高光子简并度。激光的特性是由受激辐射的本质决定的。     

激光器件的发展

激光理论,首先应归功于爱因斯坦,是他于1917年最先提出了受激辐射的概念。随后很长一段时间,这一重要概念都未被人们进一步认识。直到1958年,Schawlow和Townes,等人才把受激发射理论推广到光学领域,提出了获得激光作用的基本原理,并提供了一个实用的光抽运的激光系统。     

激光尾场电子加速器驱动的全光学FEL物理模拟研究

对中国科学院上海光学精密机械研究所(SIOM)即将开展的基于激光尾场加速(LWFA)电子束的自由电子激光(FEL)实验(SIOM-FEL)进行了数值模拟研究,提出利用直接外种子激光驱动的方案来获得FEL辐射。理论和仿真结果表明,采用直接外种子激光驱动模式,在束流能散为1%,发射度为0.3mm·mrad的情况下,提高峰值电流强度到10kA可以得到接近200倍增益的FEL辐射,而利用具有横向梯度的波荡器也可以在较低的束流强度条件下获得较高的辐射增益。     

红宝石激光泵浦掺铬钨酸锌的激光特性

我们采用丘克拉斯基法生长出ZnWO4:Cr3+单晶,并测到该晶体从800～1100nm的宽带荧光发射,用红宝石激光器泵浦φ5mm×17mm的晶体棒,获得400μJ的0.95μm红外脉冲激光。     

高功率皮秒激光泵浦受激拉曼散射腔研究

为了获得高平均功率的皮秒宽谱段激光,同时 减小整个光学系统的体积,本文从理论和实验两方面研究了高功率皮秒激光泵浦受激拉曼 散射(SRS)振荡腔。 通过分析SRS过程中同时发生的物理过程,将高功率泵浦下的拉曼晶体内多种 非线性效应简化 为晶体在简单等效透镜下的SRS,并通过实验测量单通SRS光的发散角,计算得到了高 功率泵浦下的拉曼晶体等效透镜的曲率半径,在此基础上设计了稳定高效的SRS振荡腔,通 过对比实验验证了此拉曼振荡腔的高效性,实现了波段覆盖532～698nm、最高输出功率为1.32W的皮秒SRS同轴激光的输出。在相同波 段覆盖范围内,是已报道的最高平均输出功率。     

聚焦泵浦条件对受激布里渊散射反射率影响的理论分析

理论分析了聚焦泵浦条件对受激布里渊散射反射率的影响，获得反射率与透镜焦点位置、透镜焦距及泵浦光束半径的关系；受激布里渊散射阈值与透镜焦距的关系。理论与实验结果基本上一致。     

用波导激光理论讨论自由电子激光辐射的传输

本文提出新的建议,用波导激光理论来处理自由电子激光辐射的传输问题。研究表明,存在特定的低损耗传输模。介质波导中电磁场为EH_(11)模。讨论了模的耦合损耗。