EEHG FEL种子激光器性能约束的解析研究

Gianluca Geloni; Vitali Kocharyan; Evgeni Saldin

EEHG FEL种子激光器性能约束的解析研究

加速器物理 2011-11-08 v1

作者: Gianluca Geloni , Vitali Kocharyan , Evgeni Saldin

摘要

激光种子注入技术已被设想用于在软X射线自由电子激光器(FEL)中产生近变换极限脉冲。回波增强谐波产生(EEHG)是一种有前景的近期谐波产生技术，从电子束物理学的角度来看，具有优异的高次谐波上变频能力。本文探讨了达到1 nm波长时种子激光性能的约束条件。研究表明，在极高谐波因子下实现EEHG方案的主要挑战在于对种子激光脉冲的时间和空间质量的精确控制要求。例如，若激光脉冲的相位在转换为紫外种子脉冲之前存在啁啾，则电子束微聚束中的啁啾大致会被谐波因子放大。对于钛蓝宝石(Ti:Sa)种子激光器，该因子约为800。对于如此大的谐波数，产生近变换极限软X射线脉冲对钛蓝宝石激光器提出了极具挑战性的约束条件。事实上，种子激光脉冲的时间带宽积相对于理想变换极限性能的相对偏差不得超过百万分之一。产生的电子束微聚束对种子激光波前的畸变也非常敏感，这些畸变同样会被谐波因子放大。为了使FEL输入耦合因子的降低最小化，紫外种子激光束在调制器波荡器中部腰平面处的尺寸-角带宽积非常接近理想的衍射极限性能是理想的。

关键词

回波增强谐波产生自由电子激光种子激光变换极限脉冲时间啁啾波前畸变微聚束

引用

@article{arxiv.1111.1615,
  title  = {Analytical studies of constraints on the performance for EEHG FEL seed lasers},
  author = {Gianluca Geloni and Vitali Kocharyan and Evgeni Saldin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1111.1615},
  year   = {2011}
}

备注

24 pages, no figures

EEHG FEL种子激光器性能约束的解析研究

摘要

关键词

引用

备注

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