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Three-dimensional (3D) simulations and theoretical analyses on super-short pulse generated using free- electron lasers (FELs) at perfect synchronism are carried out with the help of our 3D OSIFEL code. The evolution of longitudinal pulse width in the Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI) experiment is simulated. The results show that the optical pulse is compressed on successive passes due to the slippage between the optical and electron beams, and an ultra-short 221-fs optical pulse is finally obtained, which agrees with the experiment. Furthermore, to shorten wavelength such as soft ultraviolet (SUV) spectrum range, an ultra-short pulse generated at perfect synchronism is analyzed and studied. Finally, the relationship between the optical pulse length compressed and the peak electron beam current is calculated. It shows that the higher the electron beam current, the shorter the output FEL width length, due to the higher gain. 相似文献
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利用传输矩阵法对太赫兹自由电子激光光腔光子晶体镜进行了模拟设计,中心波段在1~3 THz。对光腔镜的光子晶体结构参数如介质厚度、层数、折射率与反射率的关系等进行了研究,并给出了一维光子晶体用于高反镜的设计方法。通过对耦合输出镜光子晶体中引入缺陷层情况的数值模拟,发现通过对缺陷层的调节设计,可以实现耦合输出率的可调谐;并给出了可用于THz 自由电子激光光腔耦合输出镜的调节方法。通过对介质层厚度的调节设计,可以实现反射光谱的整体移动,从而实现宽谱可调谐,扩大了高反镜及耦合输出镜的调节范围。 相似文献
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利用修改的一维非定态程序,基于美国杰弗逊实验室(JLab)Demo自由电子激光装置的参数,对高功率自由电子激光振荡器稳定波长的反馈系统进行了数值模拟。电子微脉冲为高斯型分布,每个纵向网格中取16个模拟宏电子,不考虑电子束的能散度。结果表明:当无反馈时,腔内光功率和波长都可以在一定范围内稳定;加入反馈后,由于电子束能量的变化所引起的等效失谐对整个系统有着重要的影响,甚至可能导致电子和光场失去相互作用,从而使得装置不能工作。提出应该在光场达到饱和以后再启动稳定波长反馈系统。模拟结果证明,该实施方案是合理有效的,可以避免其对FEL运行的严重影响。 相似文献
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模拟了边耦合输出用于FIR FEL 的可实用性,证明这种输出方式适合于远红外FEL。分析且模拟了光腔各种输出参数(如输出功率、腔增益、耦合效率等)随输出镜尺寸及位置的变化规律,找出了最佳的输出镜尺寸及位置。并对谐振腔有漂移管和无漂移管两种情况进行了比较。通过移动或者更换输出镜(输出反射镜),改变输出镜尺寸和位置,可以灵活地选择和调节光腔的Q值。能适应实验不同阶段的需要:例如在实验初期可以提高Q值,增大净增益;而在做饱和实验时可以增大输出,使输出功率最大。 相似文献
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中国工程物理研究院建造了一台波长约为120μm的远红外自由电子激光(FIR FEL)振荡器。CAEP FI RFEL由L波段射频加速器驱动,采用了线极化平面摇摆器(晰ggler)和由2个对称的球面镜组成的稳定光腔,在下游镜中心开一个小孔以输出激光。 相似文献
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