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来自单数字飞秒电子束结构的光学超辐射

光学 2026-04-16 v1 加速器物理

摘要

我们报告了在介质边界上由超短相对论电子簇产生的550-800 nm范围内的超辐射光学跃迁辐射的测量结果。在测量的光谱中,我们观察到可见范围内的光子产生,其电荷依赖性为二次方,这与由纵向电子束形因数确定的光学频率相干性相一致。测量得到的光谱包络由协同跃迁辐射(CTR)的理论模型所再现,这与电子束中特征尺度为 τFWHM=1.2 fs\tau_{\mathrm{FWHM}} = 1.2~\mathrm{fs} 的亚飞秒纵向特征相一致。这些结果在不使用无穷加强器或外部种子微簇的情况下,将CTR从太赫兹频段扩展到了可见光频段。该光学范围内的超辐射边界辐射为来自带电粒子束的可调谐相干辐射提供了一条途径,并为宽带相干光生成提供了平台,为相敏感的光学实验提供了新的机遇。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.13372,
  title  = {Optical superradiance from single-digit-femtosecond electron beam structure},
  author = {Chad Pennington and Gia Azcoitia and Blae Stacey and Willi Kuropka and Jackson Rozells and Francois Lemery and Florian Burkart and Sergio Carbajo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.13372},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 5 figures