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相似文献
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1.
 研究了逆流相对论高能电子与强激光脉冲相互作用的同步辐射过程,当电子具有合适的初速度且传播方向与激光的传播方向相反时,电子在激光脉冲中心作圆周运动。由于电子的运动半径比传统同步辐射环中电子的运动半径小几个数量级,因此电子的辐射能量大大增加。研究发现此过程可以获得阿秒和泽秒X射线脉冲;同时发现随着入射电子初能量的增加和激光能量的增强,获得X射线脉冲脉宽越来越短,强度越来越大。这使得激光同步辐射可以成为一种强大的短波长短脉宽的辐射光源。  相似文献   

2.
飞秒激光在透明材料加工过程中会出现超连续光谱现象。在阐述超连续光谱产生的原理的基础上,为了分析PMMA材料在不同偏振光下产生的超连续光谱的阈值,设计了线偏光和圆偏光及不同能量加工PMMA材料的实验方案。利用光谱仪对产生的超连续光谱信号进行采集及处理,分析出不同能量下的线偏振(TE和TM)和圆偏振两种偏振态的超连续光谱的变化规律,并对比了相同能量下线偏振和圆偏振的超连续光谱的区别。实验中采用脉宽160 fs、中心波长为775 nm的飞秒激光,实验结果表明,同一偏振下能量越大,光谱谱宽越宽;通过对比不同能量下的光谱特性,观测出产生超连续光谱的阈值, 线偏振光的阈值为0.46 μJ,圆偏振光的阈值为0.586 μJ;对比相同能量下的线偏振和圆偏振光,线偏振的谱宽比圆偏振的宽。  相似文献   

3.
紧聚焦的飞秒激光脉冲在真空中对电子的加速   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
何峰  余玮  陆培祥  袁孝  刘晶儒 《物理学报》2004,53(1):165-170
研究了紧聚焦的圆偏振飞秒相对论高斯激光脉冲与电子的相互作用,提出了一种激光加速电子的新机制.利用束腰小、强度大的激光脉冲上升沿加速电子,束腰大、强度小的脉冲下降沿减速电子,当光脉冲和电子分离时,电子获得了能量增益.研究发现,初始静止的电子与强度高于1019Wμm2/cm2的光脉冲作用以后,可以获得MeV量级的能量.初始位于焦点附近的电子被加速的效果较好,而远离焦点的电子几乎不能获得能量增益. 关键词: 电子加速 能量增益 高斯脉冲 束腰  相似文献   

4.
曹伟  兰鹏飞  陆培祥 《物理学报》2006,55(5):2115-2121
研究了电子在聚焦的圆偏振高斯激光束中的非线性汤姆孙散射过程,在此基础上提出了实现单个阿秒脉冲输出的新机理.通过计算机模拟,发现利用紧聚焦的激光脉冲可以有效地增大辐射脉冲链的最高峰和次高峰的峰值强度比即信噪比,从而将阿秒脉冲链变为单个阿秒脉冲输出.紧聚焦情形下,随着驱动激光强度的增大,辐射信号的脉宽变短,信噪比变大;同时当减小激光束腰半径时,辐射信号信噪比也能得到有效改善.研究还发现,利用几个光周期的极短激光脉冲与电子的相互作用也能实现单个阿秒脉冲输出. 关键词: 阿秒脉冲 紧聚焦 信噪比  相似文献   

5.
 研究了逆流相对论电子与激光脉冲相互作用获得激光同步辐射的频率上移、微分散射截面等特性。发现逆流相对论电子与短脉冲激光相互作用,可以获得阿秒X射线辐射脉冲。短脉冲激光条件下得到的后向散射光的频率上移与长脉冲激光条件下得到的后向散射光的频率上移是完全一致的,同时发现随着入射电子初始能量的增加,散射光的准直性越来越好,后向散射光脉冲的脉宽越来越短。  相似文献   

6.
朱卫卫  张秋菊  张延惠  焦扬 《物理学报》2015,64(12):124104-124104
采用单电子模型和经典辐射理论分别对低能和高能电子在线偏振激光驻波场中的运动和辐射过程进行了研究. 结果表明: 垂直于激光电场方向入射的低速电子在激光驻波场中随着光强的增大, 逐渐从一维近周期运动演变为二维折叠运动, 并产生强的微米量级波长的太赫兹辐射; 高能电子垂直或者平行于激光电场方向入射到激光驻波场中, 都会产生波长在几个纳米的高频辐射; 低能电子与激光驻波场作用中, 激光强度影响着电子的运动形式、辐射频率以及辐射强度; 高能电子入射时, 激光强度影响了电子高频辐射的强度, 电子初始能量影响着辐射的频率; 电子能量越高, 产生的辐射频率越大. 研究表明可以由激光加速电子的方式得到不同能量的电子束, 并利用电子束在激光驻波场的辐射使之成为太赫兹和X射线波段的小型辐射源. 研究结果可以为实验研究和利用激光驻波场中的电子辐射提供依据.  相似文献   

7.
实验研究了线偏振和圆偏振状态下的飞秒强激光脉冲在块状材料中的传输过程。不同偏振的激光脉冲在传输过程中得到了不同程度的光谱展宽,经色散补偿后,脉冲时域宽度均得到了压缩。详细分析了压缩脉冲的脉宽以及啁啾情况与入射激光脉冲能量之间的关系,比较了飞秒激光在线偏振及圆偏振情况下的不同压缩效果。在线偏振入射光情况下得到了最短21fs的压缩脉冲宽度,在圆偏振情况下得到的最短脉冲宽度为22fs。实验结果表明,这种光谱展宽与色散补偿方式对圆偏振光同样适用,而且圆偏振的入射激光将更有利于对更高能量的脉冲进行压缩。在色散补偿量相同的情况下,压缩效果随入射脉冲能量变化的规律符合理论估计。  相似文献   

8.
盛政明  张杰  余玮 《物理学报》2003,52(1):125-134
用二维粒子模拟程序研究了超短脉冲强激光与等离子体相互作用中局域低频电磁场的产生现象.这种低频电磁场在超短脉冲激光激发尾波场、脉冲后沿产生频率下移的过程中形成.通常它们的振荡频率接近于或低于电子等离子体振荡频率,因而被捕获在等离子体中(即传播速度接近于零).在演化过程中,通常它们以孤子场的形式出现.这种孤子波的形成及其演化与离子运动有极大关系.用相对论强激光脉冲可以产生达到相对论振幅的电磁场孤子波,后者可以把离子加速到非常高的能量.研究还表明,在二维几何位形下,孤子波产生与入射光的偏振态有很大关系.  相似文献   

9.
高能电子与超强激光束作用产生的阿秒脉冲列   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
郑君  盛政明  张杰 《物理学报》2005,54(6):2638-2644
利用非线性汤姆孙散射的理论,从理论和数值模拟上研究了单电子在横向穿越高斯激光束束 腰时所辐射的x射线阿秒脉冲列的性质. 主要分析了电子以初始能量γ0=1M eV—100M eV横向穿越激光振幅参数为a0=1—10的高斯光束束腰获得的阿秒辐射脉冲的 时间 和空间性质. 计算表明,辐射呈现脉冲列的形式. 脉冲列的包络宽度取决于激光强度、束腰 的宽度以及入射电子能量. 电子的初始能量比激光强度对电子辐射脉冲的影响更大. 辐射脉 宽、脉冲间隔和脉冲包络宽度都正比于1/γ20,辐射功率正比于 γ60,辐射能 量正比于γ40. 当改变激光振幅a0时,辐射功率正比 于a20、辐射包络中单 个脉冲脉宽正比于1/a0、脉冲之间的间隔正比于a0. 当保持激光强 度不变,而改变光束 束腰半径w0时,辐射的脉冲数量、包络和辐射能量正比于w0. 当 激光功率保 持不变时而改变激光强度和束腰半径时,脉冲包络宽度和最大辐射能量都基本不变. 当激光 振幅参数a0=1,电子初始能量为10MeV时,激光束腰为两个激光波长时,电子 辐 射脉冲包络宽度只有14×10-3τ0(τ0为入 射激光周期),达到几个阿秒的量级. 关键词: 阿秒脉冲 非线性汤姆孙散射 高斯激光光束  相似文献   

10.
激光诱导等离子体开关控制脉宽实验研究   总被引:5,自引:1,他引:5       下载免费PDF全文
 利用激光诱导等离子体开关技术,在1 064 nm的Nd:YAG固体激光器上获得了脉宽4.4~6.4 ns的短脉冲激光输出。激光电离空气产生的等离子体开关控制脉冲宽度时,聚焦透镜焦距越短,压缩后的脉宽越窄,但激光能量损耗越大。压缩后的激光脉宽与激光能量近似成双曲线关系。在控制脉宽光路的焦点处放置带孔的Cu薄片可抑制等离子体的扩散,得到了脉宽最短可达4.4 ns的激光输出。  相似文献   

11.
张鹏  宋晏蓉  张志刚 《物理学报》2006,55(12):6208-6213
用经典辐射理论对线偏振周期量级激光脉冲的线性Thomson散射进行分析,从理论上得到它可产生亚阿秒脉冲的结论. 计算显示,在电子相对论因子为50、激光脉冲中心波长为1μm、归一化光场强度为0.01的情况下,用包含1.5个光周期的激光脉冲,可获得0.2as(半高全宽)的散射脉冲输出. 还对光场载波包络初相φce和电子进入光场的初相φin对散射脉冲的影响作了分析讨论,结果表明,在适当的φceφin条件下,能实现单个阿秒脉冲输出,并可对脉冲宽度和频率进行调谐. 关键词: 线性Thomson散射 周期量级激光脉冲 载波包络初相 阿秒脉冲  相似文献   

12.
 用电子Thomson散射的经典理论,研究了周期量级激光脉冲作用下电子Thomson散射的特性,讨论了不同激光强度下,激光脉冲的初始相位对电子辐射的空间分布以及特定方向上频谱分布特性的影响。计算表明:对弱激光脉冲,电子辐射的空间分布类似于偶极天线的对称双叶结构,初始相位对电子的辐射几乎没有影响;而对强激光脉冲,电子辐射的空间分布出现了三叶结构,初始相位对电子的辐射影响非常显著。  相似文献   

13.
In a strong laser field, electrons tunnel from an atom at a rate determined by the instantaneous field. If the pulse is only a few cycles in duration, the highly nonlinear nature of tunnel ionization ensures that the resultant electron wave packet is primarily formed in less than one period. Measuring the direction of above-threshold-ionization electrons produced by circularly polarized light provides a direct method of measuring the absolute carrier phase of a single pulse. The method is robust, surviving spatial and temporal integration as well as intensity fluctuations.  相似文献   

14.
余玮  马锦秀 《光学学报》1998,18(8):96-1000
在系统研究运动电子对迎面而来的圆偏振激光脉冲的汤姆逊散射的基础上,讨论了获取超短波长电磁辐射的两种新方案。其一是利用超强圆偏振激光在具有特定速度的电子的非线性散射所伴随的谐波频率上称,其二是利用激光在相对论电子反向散射所伴随的多普勒频移。  相似文献   

15.
A set of exact one-dimensional solutions to coupled nonlinear equations describing the propagation of a relativistic ultrashort circularly polarized laser pulse in a cold collisionless and bounded plasma where electrons have an initial velocity in the laser propagating direction is presented. The solutions investigated here are in the form of quickly moving envelop solitons at a propagation velocity comparable to the light speed. The features of solitons in both underdense and overdense plasmas with electrons having different given initial velocities in the laser propagating direction are described. It is found that the amplitude of solitons is larger and soliton width shorter in plasmas where electrons have a larger initial velocity. In overdense plasmas, soliton duration is shorter, the amplitude higher than that in underdense plasmas where electrons have the same initial velocity.  相似文献   

16.
Our paper concerns the scattering of intense laser radiation on free electrons and it is focused on the relation between nonlinear Compton and nonlinear Thomson scattering. The analysis is performed for a laser field modeled by an ideal pulse with a finite duration, a fixed direction of propagation and indefinitely extended in the plane perpendicular to it. We derive the classical limit of the quantum spectral and angular distribution of the emitted radiation, for an arbitrary polarization of the laser pulse. We also rederive our result directly, in the framework of classical electrodynamics, obtaining, at the same time, the distribution for the emitted radiation with a well defined polarization. The results reduce to those established by Krafft et al. [Phys. Rev. E 72, 056502 (2005)] in the particular case of linear polarization of the pulse, orthogonal to the initial electron momentum. Conditions in which the differences between classical and quantum results are visible are discussed and illustrated by graphs.  相似文献   

17.
The spatial, temporal and spectral emission characteristics of radiation generated from electron oscillations driven by an intense circularly polarized few-cycle laser pulse have been investigated theoretically and numerically using a single electron model. For a femtosecond driving laser pulse with duration of one optical cycle, the maximal radiation emitted by the electron comprises only one electromagnetic pulse having durations much shorter than the optical cycle and belonging to the attosecond range. It is discovered that the influence of the initial phase on the process of full spatial characteristics of the radiation is apparent for intense few-cycle laser pulse. The characteristics can be used to measure the initial phase of intense circularly polarized few-cycle laser pulse in experiments.  相似文献   

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