波導(dǎo)約束下FEL光腔結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、基于自由電子激光的方法不僅可以產(chǎn)生波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)的遠(yuǎn)紅外激光輻射，頻率可以覆蓋0.1THz-10THz頻段，甚至更廣，而且激光輻射功率高，有著其他激光器無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。光學(xué)諧振腔部分是這一類型激光器的關(guān)鍵部件之一，光場(chǎng)與電子束團(tuán)的相互作用，光場(chǎng)的產(chǎn)生和演化都是在光學(xué)諧振腔內(nèi)進(jìn)行的。為實(shí)現(xiàn)自由電子激光的快速飽和，波導(dǎo)約束的光腔結(jié)構(gòu)應(yīng)具有低損耗，高增益的特點(diǎn)，因此必須對(duì)波導(dǎo)約束下的光腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和分析。
　　本文研究了自由電子激光

2、的理論基礎(chǔ)，了解了光腔參數(shù)對(duì)自由電子激光光源性能的影響?；趯?duì)國(guó)外自由電子激光裝置的參照，給出了光學(xué)諧振腔的初步結(jié)構(gòu)。對(duì)波導(dǎo)約束下光腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論分析，給出光腔腔長(zhǎng)、束腰尺寸、瑞利長(zhǎng)度、反射鏡參數(shù)等的初步設(shè)計(jì)。基于這些理論知識(shí)和初步設(shè)計(jì)，對(duì)光腔的物理結(jié)構(gòu)，能量傳輸，反射鏡尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和分析，給出了最佳的參數(shù)，還利用國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室紅外工作站進(jìn)行了反射鏡材料反射率的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，選取了理想的反射鏡材料。最后利用FELO仿真軟件分析了腔長(zhǎng)