有矩形波导和线性摆动器的自由电子激光器的特性研究

本文研究圆柱电子束通过矩形波导和线性摆动器时产生相干辐射的特性。用线性化弗拉索夫-麦克斯韦方程分析了因对自洽的电子束平衡态引起扰动产生的不稳定性。导出了TMmn模的色散方程并数值计算了辐射频率和增长率与电子束能量、轴向磁场、摆动器强度和波长以及电子束半径的关系。     

一种由强光担任摇摆器的新型自由电子激光器及其增益分析

提出了一种由超短脉冲双光束担任摇摆器的自由电子激光器的原理及设计方案,并在单电子近似的基础上给出了计算其增益的联立方程组,以用于数值模拟.指出了实现一种紧凑、廉价的可调谐光源的可能性.     

静电摇摆器自由电子激光的自发辐射

基于静电摇摆器中电势场的一种典型二维模型 ,在小振幅振动情况下讨论了相对论电子束在其中的运动规律 ,计算得到了该类型自由电子激光的自发辐射谱。上述结果与平面磁摇摆器有类似的形式     

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。     

新型偏振式CO2波导激光器

为了简化偏振式CO2波导激光器的结构与制造工艺,提出了一种具有新型起偏装置的偏振式CO2波导激光器.该起偏装置就是一矩形波导型阴极.利用位于放电波导口处的矩形波导型阴极对腔内光束的特殊作用,使得只有某一偏振方向的光束才能在光腔内形成稳定的振荡,从而输出稳定的偏振光.从理论上分析了该器件的起偏机理,并通过实验测定了该器件的偏振度指标.该新型器件具有结构与工艺简单、价格低廉等特点,其输出光的线偏振度大于98%.     

面电流摆动器与线电流摆动器自由电子激光理论

从电子轨迹的相似性出发，用类比的方法得到了面电流摆动器和线电流摆动器自由电子激光的自发辐射谱；然后用单粒子理论推导出了自发辐射与受激光辐射的关系，根据这种关系求出了两种电流摆动器自由电子激光的小信号增益。     

THE TRANSVERSAL GEOMETRIC EFFECTS IN A FREE ELECTRON LASER

The effects of a beam thickness and a conducting wall in a free electron laser with a linearlypolarized wiggler magnetic field and an axial magnetic field are investigated within the framework of fluid-Maxwell equations.The growth rate of free electron laser instability is obtained,in which the nonlinear bulkand surface current density are simultaneously considered.The numerical calculations indicate that the bulkcoupling is dominant.There is an optimum beam thickness and separation between the conducting walls forwhich the growth rate is maximum.     

矩形波导CO2激光器光栅安装角偏差损耗

稳频调谐矩形波导CO2激光器中采用光栅选支,要求光栅具有精确的安装角度,以避免损耗过大或出现跳支现象。研究了安装角的偏差带来的损耗与偏差角之间的关系。介绍了一种基于三角法并使用铅垂线校准光栅安装角度的方法。计算表明,用该方法安装光栅具有较高的精确度,其安装误差角造成的损耗非常小,而且振荡支线稳定。     

喇曼自由电子激光器辐射谱的测量

本文报道了利用微波栅摄谱仪测量在超辐射工作条件下的喇曼自由电子激光器辐射谱的初步结果。观察到了毫米波自由电子激光器的调谐特性。实验结果表明,辐射谱的中心频率随波荡场强度的增加而减小,这与考虑波导模影响的集体制式自由电子激光的有关理论预言相符。     

利用无布氏窗He－Ne激光器获得光强稳定的线偏光的实验研究

利用ＯＥ双输出棱镜，定出了无布氏窗Ｈｅ－Ｎｅ激光器输出的两互相垂直的线偏光的方位角，当起偏镜透偏方向与两线偏光成４５°角时，即可获得光强稳定度与总光强相近的线偏光，方法简便，易行，值得参考。     

CHAOTIC ELECTRON TRAJECTORIES IN A CIRCULAR FREE ELECTRON LASER

The motion of a relativistic electron is analyzed in the field configuration consisting of a circular wiggler magnetic field, an axial magnetic field, and the equilibrium self-electric and self-magnetic fields produced by the non-neutral electron ring. By generating Poincare surface-of-section maps, it is shown that when the equilibrium self-fields is strong enough, the electron motions become chaotic. Although the realistic circular wiggler magnetic field destroys the inte-grability of the electron motion as the equilibrium self-fields do, the role the latter plays to make the motions become chaotic is stronger than the former does. In addition, the axial magnetic field can restrain the occurrence of the chaoticity.     

Suppression of electron leakage in 808 nm laser diodes with asymmetric waveguide layer

Electron leakage in GaAs-based separately confined heterostructure 808 nm laser diodes (SCH LDs) has a serious influence on device performance. Here, in order to reduce the energy of electrons injected into the quantum well (QW), an AlGaAs interlayer with a smaller Al component is added between the active region and the n-side waveguide. Numerical device simulation reveals that when the Al-composition of the AlGaAs interlayer and its thickness are properly elected, the electron leakage is remarkably depressed and the characteristics of LDs are improved, owing to the reduction of injected electron energy and the improvement of QW capture efficiency.     

等离子体波摆动器中电子运动的混沌特性

本文用Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面及Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数两种方法，研究了新型的等离子体波摆动器中电子运动的混沌特性，结果表明，当摆动器强度增大时电子从规则运动向混沌状态发展，这是提高自由电子激光输出功率时必须解决的一个重大课题。     

射频自由电子激光腔的实用设计

给出10μm射频自由电子激光谐振腔的实用设计。按高斯光束分布计算出给定腔长的反射镜曲率半径、光腰及镜面处光斑尺寸等参量。解决了细长波导中辐射和电子束的空间匹配问题,并讨论了时间同步问题。     

电磁波泵浦的自由电子激光器

本文研究了电磁波泵浦的自由电子激光器。从跃变磁场结构出来的大半径迴旋环形电子束通过圆柱形波导与圆柱形波导的TE11模入射电磁波相作用。利用电子束的弗拉索夫分布函数理论和三维波导模的波动方程求得在康普顿区域中的散射波色散关系。通过数值分析,讨论了轴向引导磁场,电子束能量,电子迴旋比和电子束环的径向位置等与散射波频率和增长率的关系。     

含多程室谐振腔的失调分析

本文给出了含多程室的谐振腔失调后的光轴确定方法，对因失调引起的衍射损耗进行了分析和近似计算。     

波导HCN激光器输出的EH_(11)模在自由空间中的传播

本文讨论了波导HCN激光器输出的EH_(11)模在自由空间中的传播模式,并与理论进行了比较。在近场,光强的分布明显受到激光器结构上不对称性的影响,其某些特征与Degnan的计算相符;在远场,EH_(11)模的传播近似于高斯光束。因此,对远场激光传播特性的测量是光学系统光路设计的基础。     

集体区自由电子激光器增益特性的研究

工作在超辐射模式下的集体区自由电子激光器的增益特性研究可以通过改变互作用区长度及泵浦强度来进行。我们利用偏转磁场可以获得任意的相互作用区长度。实验结果证明,工作在集体区的自由电子激光的辐射增益随泵浦磁场近似呈1.7次方关系,实验测得的增益系数范围为0.4dB/cm到1.38dB/cm。     

CHARACTERISTICS OF CYCLOTRON AUTORESONANCE MASER WITH A LARGE-ORBIT ELECTRON RING IN A PARTIALLY DIELECTRIC-LOADED WAVEGUIDE

The cyclotron autoresonace masers with a large-orbit electron ring in a dielectric-loaded waveguide have been analyzed.The stability properties are investigated self-consistentlyon the basis of the linearized Vlasov-Maxwell equations.The numerical results show that thedielectric liner can greatly reduce the energy of the electron beam,and a novel effective radiationdevice with low electron beam energy in the millimeter and submillimeter wave region have beenproposed.     

利用光波导进行准分子激光打孔的加工系统研究

分析了现有准分子激光打孔系统的优缺点,研究了对经过光波导的光束进行掩模打孔的一套加工系统。对光波导的制作进行了分析,并进行了一系列实验,文中给出了试验结果和分析。