非线性康普顿散射和汤姆逊散射中的全局相位与频率梳结构

本文分别在量子电动力学和经典电动力学的框架下，研究了电子束与强激光束碰撞产生的康普顿和汤姆逊辐射谱。我们表明存在某些频率区域，其中两种辐射谱几乎相同，对于康普顿散射而言，这对应于保持电子自旋的过程。尽管辐射谱几乎相同，但相应的概率幅表现出不同的全局相位。这产生了显著后果，我们通过研究两种情况下的时间功率分布对此进行了论证。我们表明，与汤姆逊散射相反，并不总是能从康普顿辐射中合成短激光脉冲。当康普顿幅的全局相位随发射光子频率呈非线性变化时，就会发生这种情况。我们还证明，虽然由非啁啾激光脉冲驱动的康普顿过程可以产生啁啾辐射爆发，但汤姆逊过程并非如此。原则上，当单个或多个驱动激光脉冲与电子碰撞时，这两种过程都可能导致相干频率梳的产生。一旦我们将这些频率梳合成为短辐射爆发，我们就可以控制它们，例如通过改变驱动脉冲之间的时间延迟。