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自由電子激光

自由電子激光是利用自由電子為工作媒質(zhì)產(chǎn)生的強(qiáng)相干輻射,它的產(chǎn)生機(jī)理不同于原子內(nèi)束縛電子的受激輻射。

激光是二十世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一,自由電子激光是激光家族的一個(gè)新成員。由于它的工作介質(zhì)是自由電子,因此稱為自由電子激光,這種激光的特點(diǎn)是激光波長(zhǎng)和脈沖結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì),并且能夠在大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié),有著重要的應(yīng)用前景。   

自由電子激光是利用自由電子為工作媒質(zhì)產(chǎn)生的強(qiáng)相干輻射,它的產(chǎn)生機(jī)理不同于原子內(nèi)束縛電子的受激輻射。自由電子激光的概念是J.Maday于1971年在他的博士論文中首次提出的,并在1976年和他的同事們?cè)谒固垢4髮W(xué)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)紅外自由電子激光,觀察到了10.6μm波長(zhǎng)的光放大。自那以后,許多國(guó)家都開(kāi)展了關(guān)于自由電子激光的理論與實(shí)驗(yàn)研究。   

自由電子激光的基本原理是通過(guò)自由電子和輻射的相互作用,電子將能量轉(zhuǎn)送給輻射而使輻射強(qiáng)度增大。   

自由電子激光具有一系列已有激光光源無(wú)法替代的優(yōu)點(diǎn)。例如,頻率連續(xù)可調(diào),頻譜范圍廣,峰值功率和平均功率大,且可調(diào),相干性好,偏振強(qiáng),具有ps量級(jí)脈沖的時(shí)間結(jié)構(gòu),且時(shí)間結(jié)構(gòu)可控,等等。中國(guó)科學(xué)院高能所已于1993年制成我國(guó)第一臺(tái)自由電子激光裝置。


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