双色阿秒锁模自由电子激光器的轨道控制生成
加速器物理
2025-12-01 v3
摘要
阿秒 X 射线脉冲的生成因其在超快时间分辨研究中的潜力，在 X 射线自由电子激光（FEL）领域引起了广泛关注。这种脉冲能够以前所未有的时间分辨率研究电子动力学，在量子控制和超快光谱学等领域开辟了新途径。在 FEL 中，锁模技术通过在共传播辐射和电子束之间应用时空偏移来合成纵向模式梳。在此，我们提出了一种通过两阶段锁模波荡器中的轨道控制来生成双色阿秒锁模 FEL 脉冲的新方案。具体而言，一个中间插入扭摆器的 chicane 在电子束中产生周期性的时间-横向调制。在这种配置中，束流的低能量和高能量分量在独立的波荡器段中产生激光，各自产生阿秒锁模 FEL 脉冲。具有真实参数的三维模拟证实，吉瓦级的 250 阿秒软 X 射线脉冲序列可以在每个波荡器段中独立生成。此外，两个脉冲序列之间的时间延迟可以在几百飞秒的范围内调节。
引用
@article{arxiv.2503.13088,
title = {Orbit-Controlled Generation of Two-color Attosecond Mode-locked Free-electron Lasers},
author = {Tu Lingjun and Sun Hao and Yi Huaiqian and Zeng Li and Liang Yifan and Yu Yong and Wang Xiaofan and Zhang Weiqing},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.13088},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 6 figures