连续波制下的自由空间光学调制自由电子

自由电子与光场的相干相互作用可产生自由电子压缩，将超快电子显微镜的时间分辨率推进至亚皮秒级。然而，要实现强压缩，需要大量的电子-光相互作用，通常需要短光脉冲和电子脉冲结合并在纳米结构上进行光散射。本文在理论上探讨了另一种基于受激 Compton 散射的配置，即两个反向传播的高斯光束通过多倍其光子能量差引发准自由电子束中的能量跳变。通过将电子-光相互作用扩展至毫米尺度，产生强烈的 recoil 效应，从而显著提升时间压缩并在可负担的激光功率下重塑电子光谱。除了基本科学兴趣外，我们的工作引入了一种实用方案，实现了在不涉及材料结构光散射的情况下，对连续电子束进行大幅时间压缩。