Група лазераў на свабодных электронах Кітайскай акадэміі навук дасягнула прагрэсу ў даследаванні цалкам кагерэнтных лазераў на свабодных электронах.Прапанаваны Кітаем новы механізм рэха-гарманічнага каскаднага лазера на свабодных электронах, заснаваны на Шанхайскай ўстаноўцы мяккага рэнтгенаўскага лазера на свабодных электронах, быў паспяхова правераны, і было атрымана мяккае рэнтгенаўскае кагерэнтнае выпраменьванне з выдатнымі характарыстыкамі.Нядаўна вынікі былі апублікаваны ў часопісе Optica пад назвай Кагерэнтныя і ультракароткія мяккія рэнтгенаўскія імпульсы ад рэха-сумяшчальных гарманічных каскадных лазераў на свабодных электронах.
Рэнтгенаўскі лазер на свабодных электронах з'яўляецца адной з самых перадавых крыніц святла ў свеце.У цяперашні час большасць міжнародных рэнтгенаўскіх лазераў на свабодных электронах заснавана на механізме самаўзмацняльнага спантаннага выпраменьвання (SASE), SASE мае вельмі высокую пікавую яркасць і ультракароткі імпульс фемта-ўзроўню і іншыя выдатныя характарыстыкі, але вібрацыя SASE шумам, кагерэнтнасць і стабільнасць яго імпульсу выпраменьвання не высокая, не з'яўляецца рэнтгенаўскі дыяпазон «лазер».Адным з найважнейшых напрамкаў развіцця ў галіне міжнароднага лазера на свабодных электронах з'яўляецца генерацыя цалкам кагерэнтнага рэнтгенаўскага выпраменьвання са стандартнай якасцю лазера, і важным спосабам з'яўляецца выкарыстанне вонкавага механізму працы лазера на свабодных электронах.Выпраменьванне вонкавага затравочнага лазера на свабодных электронах успадкоўвае характарыстыкі затравочнага лазера і мае выдатныя характарыстыкі, такія як поўная кагерэнтнасць, кантроль фазы і дакладная сінхранізацыя з вонкавым лазерам накачкі.Аднак з-за абмежавання даўжыні хвалі і шырыні імпульсу затравочнага лазера ахоп кароткай даўжыні хвалі і дыяпазон рэгулявання даўжыні імпульсу вонкавага затравочнага лазера на свабодных электронах абмежаваныя.У мэтах далейшага пашырэння ахопу кароткай даўжыні хвалі вонкавага зародкавага лазера на свабодных электронах у апошнія гады ў свеце інтэнсіўна распрацоўваюцца новыя рэжымы працы лазера на свабодных электронах, такія як генерацыя рэха-гарманікі.
Знешні зародкавы лазер на свабодных электронах з'яўляецца адным з асноўных тэхнічных шляхоў распрацоўкі лазера на свабодных электронах з высокім узмацненнем у Кітаі.У цяперашні час усе чатыры лазерныя прылады без электронаў з высокім каэфіцыентам узмацнення ў Кітаі перайшлі ў рэжым знешняй запраўкі.На аснове Шанхайскай лазернай устаноўкі без ультрафіялетавых выпраменьванняў і Шанхайскай лазернай устаноўкі з мяккімі рэнтгенаўскімі прамянямі на свабодных электронах навукоўцы паслядоўна дасягнулі першага міжнароднага ўзмацнення лазера на свабодных электронах тыпу рэха і першага ўзмацнення насычэння лазера на свабодных электронах экстрэмальнага ультрафіялетавага рэха.Для далейшага прасоўвання вонкавага зародкавага лазера на свабодных электронах да кароткай даўжыні хвалі даследчая група незалежна прапанавала новы механізм цалкам кагерэнтнага лазера на свабодных электронах з рэха-гарманічным каскадам, які быў прыняты Шанхайскім мяккім рэнтгенаўскім лазерам на свабодных электронах як асноўную схему і завяршыў увесь працэс ад праверкі прынцыпу да ўзмацнення святла ў мяккім рэнтгенаўскім дыяпазоне.Вынікі даследавання паказваюць, што ў параўнанні з традыцыйным вонкавым механізмам запуску насення, гэты механізм мае вельмі выдатныя спектральныя характарыстыкі дзякуючы прыняццю даследчыкаў незалежнай распрацоўкі тэхналогіі звышхуткай рэнтгена-імпульснай дыягностыкі (https://doi.org/10.1016). /j.fmre.2022.01.027), лепшая прадукцыйнасць гэтага новага механізму ў кантролі працягласці імпульсу і генерацыі звышхуткага імпульсу дадаткова пацверджана.Адпаведныя вынікі даследаванняў забяспечваюць магчымы тэхнічны шлях для стварэння цалкам кагерэнтных лазераў на свабодных электронах у субнанаметровым дыяпазоне і стануць ідэальным інструментам для даследаванняў у галіне рэнтгенаўскай нелінейнай оптыкі і звышхуткай фізічнай хіміі.
Рэха-гарманічны каскадны лазер на свабодных электронах мае выдатныя спектральныя характарыстыкі: левы відарыс - звычайны каскадны рэжым, а правы - рэха-гарманічны каскадны рэжым
Рэгуляванне даўжыні рэнтгенаўскага імпульсу і звышхуткая генерацыя імпульсу могуць быць рэалізаваны з дапамогай рэха-гарманічнага каскаду
Час публікацыі: 8 кастрычніка 2023 г