首个激光和稳定操作的直接放大启用波生成自由电子激光器
Zheng Qi1, Junhao Liu2, Lanpeng Ni3
1Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201210, China.
Physical review letters
|August 4, 2025
概括
研究人员使用低功率种子激光器开发了一种新的自由电子激光器 (FEL). 这一突破使MHz级,相干的极紫外线 (EUV) 和X射线光源成为先进的光谱学.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 激光技术 激光技术 激光技术
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 高重复率的种子自由电子激光器 (FEL) 对先进的时间分辨率光谱学至关重要.
- 传统的播种方法需要高峰功率紫外线种子激光 (100兆瓦),限制重复率.
- 在EUV和X射线模式下,人们对MHz类FEL有需求,这些FEL在EUV和X射线模式下提供完全纵向连贯性和高光子流量.
研究的目的:
- 为了证明一种新的直接放大,使波生成FEL.
- 为了实现由低峰功率种子激光 (MW级) 驱动的FEL稳定运行.
- 为MHz级完全连贯的EUV和X射线光源铺平道路.
主要方法:
- 使用弱紫外线种子激光 (0.75μJ脉冲能量).
- 在一个8米长的调制器中采用了直接放大技术.
- 观察到连贯的波生成,并在散热器中实现和.
主要成果:
- 证明了种子激光脉冲能量直接放大到超过10μJ.
- 观察到连贯的波生成到种子激光器的第12波.
- 在散热器中实现了第七和的和.
结论:
- 首次成功演示了直接放大功率的激光和稳定运行,使其能够与低功率种子一起产生波FEL.
- 这种方法显著降低了种子激光功率的需求,从而实现更高的重复率.
- 代表了实现MHz级,完全连贯的EUV和X射线光源的关键进展,用于先进的科学应用.
