自由电子激光器

LOGO自由电子激光器光信息91罗兵主要内容1.自由电子激光器简介2.工作原理3.与传统激光器的比较4.基本特性5.应用自由电子激光器简介free-electronlaser(FEL)以自由电子为工作物质，将高能电子束的能量转换成激光的装置。由于电子束可以在磁场中自由移动，故命名为“自由电子激光器”实物图模拟图工作原理基本思想：利用通过周期性摆动磁场的高速电子束和光辐射场之间的相互作用，使电子的动能传递给光辐射而使其辐射强度增大由加速器产生的高能电子经偏转磁铁注入到极性交替变换的扭摆磁铁中。电子因做扭摆运动而产生电磁辐射（光脉冲），光脉冲经下游及上游两反射镜反射而与以后的电子束团反复发生作用。结果是电子沿运动方向群聚成尺寸小于光波波长的微小的束团。这些微束团将它们的动能转换为光场的能量，使光场振幅增大物理解释：电子对辐射的受激康普顿散射原理图装置核心电子源（通常是粒子加速器）相互作用区（把电子动能转换为光子能量）与传统激光器的比较不同点•不需要介质•谈不上布居数反转•其他基本特性……发光机制不同相同点•高方向性•高能量•高相干性……光学性质相同比较基本特性•自由电子处于连续态，从理论上说其辐射波长不受固定波长限制，因此调谐范围更宽，当前可涵盖微波至X射线（电子束能量或波荡器的磁场强度）•相干性好且高度偏振•峰值功率和平均功率高，而且可以调节•其他不可替代的特性应用凝聚态物理学、材料特征、激光武器、激光反导弹、雷达、激光聚变、等离子体诊断、表面特性、非线性以及瞬态现象的研究在通讯、激光推进器、光谱学、激光分子化学、光化学、同位素分离、遥感等领域LOGO